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下面由golang教程栏目给大家介绍关于Golang channel的实现,希望对需要的朋友有所帮助!一.简介
channel是Go语言在语言级别提供的goroutine间的通信方式,可以使用channel在两个或多个goroutine之间传递消息。channel是进程内通信方式,因此通过channel传递对象的过程和调用函数时的参数传递行为比较一致,比如也可以传递指针。如果需要跨进程通信,建议使用分布式系统来解决,比如使用Socket或者HTTP等通信协议。
channel是类型相关的,也就是说,一个chennel只能传递一种类型的值,这个类型需要在声明channel时指定。注意,在GO语言中channel本身也是一个原生类型,与map之类的类型地位一样,因此channel本身在定义后也可以通过channel传递。
二.底层实现
2.1 hchan结构
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- qcount uint // 当前队列中剩余元素个数。
- dataqsiz uint // 环形队列长度,即缓冲区的大小,即make(chan T,N),N。
- buf unsafe.Pointer // 环形队列指针。
- elemsize uint16 // 每个元素的大小。
- closed uint32 // 表示当前通道是否处于关闭状态。创建通道后,该字段设置为0,即通道打开; 通过调用close将其设置为1,通道关闭。
- elemtype *_type // 元素类型,用于数据传递过程中的赋值。
- sendx uint 和 recvx uint是环形缓冲区的状态字段,它指示缓冲区的当前索引 - 支持数组,它可以从中发送数据和接收数据。
- 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,为每个读写操作锁定通道,因为发送和接收必须是互斥操作。
2.2 创建过程
2.2.1 写入操作
1.创建带buffer的channel
2.向channel中写入数据
3.3 写入过程如下:
- 锁定整个管道结构。
- 确定写入,尝试从等会带队列等待goroutine,然后将元素直接写入goroutine。
- 如果recvq为空,则确定缓冲区是否可用。如果可用,从当前goroutine复制数据到缓冲区。
- 如果缓冲区已满,则要写入的元素将保存在当前正在执行的goroutine结构中,并且当前goroutine将在sendq中排队并从运行中挂起。
- 写入完成释放锁。
2.2.2 读取过程
- 先读取channel全局锁。
- 尝试sendq从等待队列中获取等待的goroutine。
- 如果有等待的goroutine,且有缓冲区(缓冲区已满),从缓冲区队首取出数据,再从sendq取出一个goroutine。将goroutine中数据存入buf对位,结束读取释放锁。
- 如没有后等待的goroutine,且缓冲区有数据,直接读取缓冲区数据,解释读取释放锁。
- 如果没有等待的goroutine,且没有缓冲或缓冲区域为空,将当前的goroutine加入denq排队,进入睡眠,等待被写goroutine唤醒。结束释放锁。
以上就是关于Golang channel的实现的详细内容,更多文章请关注木庄网络博客!!
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