[TOC] ### **channel 是否线程安全？锁用在什么地方？** 是线程安全的，channel的底层是一个hchan结构，里面加了mutex ~~~ type hchan struct { ...... lock mutex //互斥锁，chan不允许并发读写 } ~~~ ### **go channel 的底层实现原理** ~~~ type hchan struct { qcount uint dataqsiz uint buf unsafe.Pointer elemsize uint16 closed uint32 elemtype *_type sendx uint recvx uint recvq waitq sendq waitq lock mutex //互斥锁，chan不允许并发读写 } ~~~ qcount：channel里面的元素计数。内建函数 len 可以返回这个字段的值。已接收还没被取走 dataqsiz：环形队列大小，即可存放元素的个数。make(chan int,10)，10就是这个值 buf：当 channel 设置了缓冲数量时，该 buf 指向一个存储缓冲数据的区域，该区域是一个循环队列的数据结构 elemsize ：要发送或接收的数据类型大小 closed ：标识关闭状态 elemtype ：元素类型 sendx ：当 channel 设置了缓冲数量时，数据区域即循环队列此时已发送数据的索引位置 recvx：当 channel 设置了缓冲数量时，数据区域即循环队列此时已接收数据的索引位置 recvq ：想读取数据但又被阻塞住的 goroutine 队列，即：等待读消息的goroutine队列 sendq ：想发送数据但又被阻塞住的 goroutine 队列，即：等待写消息的goroutine队列 ### **channel的特点** 2种类型：有缓冲、无缓冲 3种模式：双向通道，只允许发送通道、只允许接收通道 3种状态：未初始化（nil）、关闭、正常 | | nil | 关闭 | 正常 | | --- | --- | --- | --- | | 关闭 | panic | panic | 可以关闭 | | 发送 | 阻塞导致死锁 | panic | 成功发送/阻塞 | | 接收 | 阻塞导致死锁 | 缓冲区有值，读值，没有值，返回零值 | 成功接收/阻塞 | ### **向 channel 发送数据和从 channel 读数据的流程是什么样的？** **向 channel 写数据:** 若等待接收队列 recvq 不为空，无论缓冲区中无数据或无缓冲区，将直接从 recvq 取出 G ，并把数据写入，最后把该 G 唤醒，结束发送过程。 若缓冲区中有空余位置，则将数据写入缓冲区，结束发送过程。 若缓冲区中没有空余位置，则将发送数据写入 G，将当前 G 加入 sendq ，进入睡眠，等待被读 goroutine 唤醒。 **从 channel 读数据** 若等待发送队列 sendq 不为空，且没有缓冲区，直接从 sendq 中取出 G ，把 G 中数据读出，最后把 G 唤醒，结束读取过程。 如果等待发送队列 sendq 不为空，缓冲区已满，从缓冲区中首部读出数据，把 G 中数据写入缓冲区尾部，把 G 唤醒，结束读取过程。 如果缓冲区中有数据，则从缓冲区取出数据，结束读取过程。 如果缓冲区中没有数据，将当前 goroutine 加入 recvq ，进入睡眠，等待被写 goroutine 唤醒。 **关闭 channel** 1.关闭 channel 时会将 recvq 中的 G 全部唤醒，本该写入 G 的数据位置为 nil。将 sendq 中的 G 全部唤醒，但是这些 G 会 panic。 ### **chan 使用场景** 消息传递、请求、响应转发，任务分发，限流，同步与异步