Go读书笔记：channel通道

序言

channel是golang在语言层面提供的goroutine间的通信方式

channel数据结构

type hchan struct {
  qrcount  uint           // 当前队列中剩余的元素个数
  dataqsiz uint           // 环形队列长度，即可以存放的元素个数
  buf      unsafe.Pointer // 环形队列指针
  elemsize uint16         // 每个元素的大小
  closed   uint32         // 标识关闭状态
  elemtype *_type         // 元素类型
  sendx    uint           // 队列下标，指示元素写入时存入队列的位置
  recvx    uint           // 队列下标，指示元素从队列的该位置读出
  recvq    waitq          // 等待读消息的goroutine队列
  sendq    waitq          // 等待写消息的goroutine队列
  lock     mutex          // 互斥锁，chan不允许并发读写
}

环形队列

值得注意的是，channel内部实现了一个环形队列来作为其缓冲区，队列的长度是创建channel时指定的

等待队列

当channel的缓冲区为空或者没有缓冲区时，当前的goroutine会被阻塞，向channel中写数据，如果channel缓冲区已满或者没有缓冲区，当前goroutine会被阻塞，被阻塞的goroutine会被放到channel的等待队列中

1. 因为读阻塞的goroutine会被向channel写入数据的goroutine唤醒
2. 因为写阻塞的goroutine会被向channel读数据的goroutine唤醒

一般情况下，recvq和sendq至少有一个为空，除非是同一个goroutine使用select语句向channel中一边写数据一边读数据

类型信息

一个channel只能传递一种类型的值，类型信息存储在hchan数据结构中

1. elemtype代表类型，用于数据传递过程中的赋值
2. elemsize 代表类型大小，用于在buf中定位元素位置

锁

一个channel同时仅允许被一个goroutine读写

channel读写

创建channel

channel的过程实际上是初始化hchan结构，其中类型信息和缓冲区长度由make传入，buf的大小则与元素大小和缓冲区长度共同决定

向channel写数据

为了解释清这个读写过程，这里我们假设一个场景，我们假设每一个写数据的goroutine是一个来送快递的快递小哥，每一个来读数据的goroutine是一个来取快递的人，然后缓冲区就是快递点的桌子（这个桌子可有可无），那么写数据就变成了如下的一个过程：

1. 快递小哥到达快递点，发现有人在排队取快递，快递小哥直接把快递给在队列中的人，然后叫醒（唤醒）他，快递小哥结束送快递过程
2. 快递小哥到达快递点，发现桌子上还有空位置，直接把快递放在桌子上，结束发送快递过程
3. 快递小哥到达快递点，发现桌子没有空余位置了，快递小哥进入等待发送队列中，拿着快递就开始睡大觉，等待被别人唤醒