前言之前在看golang多线程通信的时候, 看到了go 的管道. 当时就觉得这玩意很神奇, 因为之前接触过的不管是php, java, Python, js, c等等, 都没有这玩意, 第一次见面, 难免勾起我的好奇心. 所以就想着看一看它具体是什么东西. 很明显, 管道是go实现在语言层面的功能, 所以我以为需要去翻他的源码了. 虽然最终没有翻到C的层次, 不过还是受益匪浅.
见真身结构体要想知道他是什么东西, 没什么比直接看他的定义更加直接的了. 但是其定义在哪里么? 去哪里找呢? 还记得我们是如何创建chan的么? make方法. 但是当我找过去的时候, 发现make方法只是一个函数的声明.
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这, 还是没有函数的具体实现啊. 汇编看一下. 编写以下内容:
package mainfunc main() { _ = make(chan int)}执行命令:
【golang chan 探究】go tool compile -N -l -S main.go
虽然汇编咱看不懂, 但是其中有一行还是引起了我的注意.
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make调用了runtime.makechan. 漂亮, 就找他.
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找到他了, 是hchan指针对象. 整理了一下对象的字段(不过人家自己也有注释的):
// 其内部维护了一个循环队列(数组), 用于管理发送与接收的缓存数据. type hchan struct {// 队列中元素个数 qcountuint// 队列的大小(数组长度) dataqsiz uint// 指向底层的缓存队列, 是一个可以指向任意类型的指针.bufunsafe.Pointer// 管道每个元素的大小 elemsize uint16// 是否被关闭了 closeduint32// 管道的元素类型 elemtype *_type// 当前可以发送的元素索引(队尾) sendxuint// 当前可以接收的元素索引(队首) recvxuint// 当前等待接收数据的 goroutine 队列 recvqwaitq// 当前等待发送数据的 goroutine 队列 sendqwaitq// 锁, 用来保证管道的每个操作都是原子性的.lock mutex}可以看的出来, 管道简单说就是一个队列加一把锁.
发送数据依旧使用刚才的方法分析, 发送数据时调用了runtime.chansend1 函数. 其实现简单易懂:
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然后查看真正实现, 函数步骤如下(个人理解, 有一些 test 使用的代码被我删掉了. ):
func chansend(c *hchan, ep unsafe.Pointer, block bool, callerpc uintptr) bool {// 异常处理, 若管道指针为空 if c == nil {if !block {return false}gopark(nil, nil, waitReasonChanSendNilChan, traceEvGoStop, 2)throw("unreachable") } // 常量判断, 恒为 false, 应该是开发时调试用的.if debugChan {print("chansend: chan=", c, "\n") } // 常量, 恒为 false, 没看懂这个判断 if raceenabled {racereadpc(c.raceaddr(), callerpc, funcPC(chansend)) }// 若当前操作不阻塞, 且管道还没有关闭时判断// 当前队列容量为0且没有等待接收数据的 或 当前队列容量不为0且队列已满// 那么问题来了, 什么时候不加锁呢? select 的时候. 可以在不阻塞的时候快速返回 if !blocksg != nil {send(c, sg, ep, func() { unlock( --tt-darkmode-bgcolor: #1C1C1C;">selectnbsend函数的注释时如下:
// compiler implements//// select {// case c <- v://... foo// default://... bar// }//// as//// if selectnbsend(c, v) {//... foo// } else {//... bar// }//func selectnbsend(c *hchan, elem unsafe.Pointer) (selected bool) { return chansend(c, elem, false, getcallerpc())}看这意思, select关键字有点类似于语法糖, 其内部会转换成调用selectnbsend函数的简单if判断.
接收数据至于接收数据的方法, 其内部实现与发送大同小异. runtime.chanrecv 方法.
源码简单看了一下, 虽理解不深, 但对channel也有了大体的认识.
上手简单对channel的使用总结一下.
定义// 创建普通的管道类型, 非缓冲a := make(chan int)// 创建缓冲区大小为10的管道b := make(chan int, 10)// 创建只用来发送的管道c := make(chan<- int)// 创建只用来接收的管道d := make(<-chan int)// eg: 只用来接收的管道, 每秒一个e := time.After(time.Second)发送与接收// 接收数据a := <- chb, ok := <- ch// 发送数据ch <- 2最后, 看了一圈, 感觉channel并不是很复杂, 就是一个队列, 一端接受, 一端发送. 不过其对多协程处理做了很多优化. 与协程配合, 灵活使用的话, 应该会有不错的效果.