go channel底层实现

参考解析

题目来源：拼多多

答案：ORVR

在了解channel底层实现前，先得明白go的并发模型，在其他的语言中java、Python中的并发模型基本都是基于操作系统的线程，并发执行单元（线程）之间的通信一般就是用操作系统提供的线程或进程间的通信原语，如共享内存、信号、管道、消息队列、套接字等，最广泛的则是共享内存的并发模型

go语言从程序设计当初，就是解决上面传统并发模型作为模型，引入 CSP(Communicationing Sequential Processes-通信顺序进程)并发模型。

而在其中实现通信的就是channel

//下面就是channel的源码，由一个hchan实现类
type hchan struct {
    // chan 里元素数量
    qcount uint
    // chan 底层循环数组的长度
    dataqsiz uint
    // 指向底层循环数组的指针
    // 只针对有缓冲的 channel
    buf unsafe.Pointer
    // chan 中元素大小
    elemsize uint16
    // chan 是否被关闭的标志
    closed uint32
    // chan 中元素类型
    elemtype *_type // element type
    // 已发送元素在循环数组中的索引
    sendx uint // send index
    // 已接收元素在循环数组中的索引
    recvx uint // receive index
    // 等待接收的 goroutine 队列
    recvq waitq // list of recv waiters
    // 等待发送的 goroutine 队列
    sendq waitq // list of send waiters
    // 保护 hchan 中所有字段
    lock mutex
}

channel底层结构图

buf指向一个底层的循环数组，只有设置为有缓存的channel才会有buf

sendx和recvx分别指向底层循环数组的发送和接收元素位置的索引

sendq和recvq分别表示发送数据的被阻塞的goroutine和读取数据的goroutine，这两个都是一个双向链表结构

sendq和recvq 的结构为 waitq 类型，sudog是对goroutine的一种封装

type waitq struct {
    first *sudog
    last *sudog
}

channel 的发送和接收操作本质上都是 “值的拷贝”，无论是从 sender goroutine 的栈到 chan buf，还是从 chan buf 到 receiver goroutine，或者是直接从 sender goroutine 到 receiver goroutine。

channel读取写入流程