关于Go语言的底层,Channel

1.Channel

介绍一下Channel(有缓冲和无缓冲)
Go 语言中,不要通过共享内存来通信,而要通过通信来实现内存共享。Go 的CSP(Communicating Sequential Process)并发模型,中文可以叫做通信顺序进程,是通过 goroutine 和 channel 来实现的。
所以 channel 收发遵循先进先出 FIFO,分为有缓存和无缓存,channel 中大致有 buffer(当缓冲区大小部位 0 时,是个 ring buffer)、sendx 和 recvx 收发的位置(ring buffer 记录实现)、sendq、recvq 当前 channel 因为缓冲区不足 而阻塞的队列、使用双向链表存储、还有一个 mutex 锁控制并发、其他原属等。

// 无缓冲的channel由于没有缓冲发送和接收需要同步
ch := make(chan int)   
//有缓冲channel不要求发送和接收操作同步
ch := make(chan int, 2)  

channel 无缓冲时,发送阻塞直到数据被接收,接收阻塞直到读到数据;channel有缓冲时,当缓冲满时发送阻塞,当缓冲空时接收阻塞。

2.Channel实现原理

  • channel 内部维护了两个 goroutine 队列,一个是待发送数据的 goroutine 队列,另一个是待读取数据的
    goroutine 队列。
  • 每当对 channel 的读写操作超过了可缓冲的 goroutine 数量,那么当前的 goroutine
    就会被挂到对应的队列上,直到有其他 goroutine 执行了与之相反的读写操作,将它重新唤起。

3.Channel读写流程

向 channel 写数据:
若等待接收队列 recvq 不为空,则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,说明缓冲区已满,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。
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。
panic 出现的场景还有:

  • 关闭值为 nil 的 channel
  • 关闭已经关闭的 channel
  • 向已经关闭的 channel 中写数据

Channel为什么能做到线程安全

Channel 可以理解是一个先进先出的队列,通过管道进行通信,发送一个数据到Channel和从Channel接收一个数据都是原子性的。不要通过共享内存来通信,而是通过通信来共享内存,前者就是传统的加锁,后者就是Channel。设计Channel的主要目的就是在多任务间传递数据的,本身就是安全的。

Channel是同步进行还是异步的(Channel的三种状态)
Channel是异步进行的, channel存在3种状态:

nil,未初始化的状态,只进行了声明,或者手动赋值为nil
active,正常的channel,可读或者可写
closed,已关闭,千万不要误认为关闭channel后,channel的值是nil

在这里插入图片描述
给一个 nil channel 发送数据,造成永远阻塞
从一个 nil channel 接收数据,造成永远阻塞
给一个已经关闭的 channel 发送数据,引起 panic
从一个已经关闭的 channel 接收数据,如果缓冲区中为空,则返回一个零值
无缓冲的 channel 是同步的,而有缓冲的 channel 是非同步的
关闭一个 nil channel 将会发生 panic
在这里插入图片描述

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.hqwc.cn/news/130399.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系编程知识网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

35.树与二叉树练习(1)(王道第5章综合练习)

【所用的树,队列,栈的基本操作详见上一节代码】 试题1(王道5.3.3节第3题): 编写后序遍历二叉树的非递归算法。 参考:34.二叉链树的C语言实现_北京地铁1号线的博客-CSDN博客https://blog.csdn.net/qq_547…

Tomcat 9.0.41在IDEA中乱码问题(IntelliJ IDEA 2022.1.3版本)

1. 乱码的产生是由于编码和解码的编码表不一致引起的。 2. 排查乱码原因 2.1 在idea中启动Tomcat时控制台乱码排查 Tomcat输出日志乱码: 首先查看IDEA控制台,检查发现默认编码是GBK。 再查看Tomcat日志(conf文件下logging.properties)的默…

【鼠标右键菜单添加用VSCode打开文件或文件夹】

鼠标右键菜单添加用VSCode打开文件或文件夹 演示效果如下: 右击文件 或右击文件夹 或在文件夹内空白处右击 方法一:重装软件 重装软件,安装时勾选如图所示方框(如果登录的有账号保存有配置信息可以选择重装软件&#xff0c…

rustlings本地开发环境配置

克隆自己的仓库 首先我们要在github上找到自己仓库并把它克隆到本地 git clone https://github.com/LearningOS/rust-rustlings-2023-autumn-******.git下载插件 rust-analyzer和Git Graph一个可以用来解析rust代码,另一个可以可视化管理git代码库 下载rustling…

接口自动化测试方案模版。希望可以帮到你

XXX接口自动化测试方案 1、引言 1.1 文档版本 版本 作者 审批 备注 V1.0 XXXX 创建测试方案文档 1.2 项目情况 项目名称 XXX 项目版本 V1.0 项目经理 XX 测试人员 XXXXX,XXX 所属部门 XX 备注 1.3 文档目的 本文档主要用于指导XXX-Y…

STM32 PA15/JTDI 用作普通IO,烧录口不能使用问题解决

我们一般用SW调试接口 所以DEBUG选择Serial Wire 这样PA15可以用作普通IO使用。 工程中默认加上: PA13(JTMS/SWDIO).ModeSerial_Wire PA13(JTMS/SWDIO).SignalDEBUG_JTMS-SWDIO PA14(JTCK/SWCLK).ModeSerial_Wire PA14(JTCK/SWCLK).SignalDEBUG_JTCK-SWCLK

Springboot学生成绩管理系统idea开发mysql数据库web结构java编程计算机网页源码maven项目

一、源码特点 springboot 学生成绩管理系统是一套完善的信息系统,结合springboot框架和bootstrap完成本系统,对理解JSP java编程开发语言有帮助系统采用springboot框架(MVC模式开发),系统 具有完整的源代码和数据库&…

MAX30102心率血氧传感器

MAX30102心率血氧传感器介绍 背景基本功能基本结构基本原理采集方法直通式采集方法反射式采集方法 血氧采集原理Beer-Lambert 定理皮肤组织模型血氧测量过程AC / DC 的计算 心率采集原理 实验结果代码走读资源链接 背景 目前,基本上所有的可穿戴式设备都集成了心率…

【Spring Boot】SpringBoot 单元测试

SpringBoot 单元测试 一. 什么是单元测试二. 单元测试的好处三. Spring Boot 单元测试单元测试的实现步骤 一. 什么是单元测试 单元测试(unit testing),是指对软件中的最⼩可测试单元进⾏检查和验证的过程就叫单元测试。 二. 单元测试的好处…

SonarQube学习笔记三:直接使用sonar-scanner扫描器

目录 1.安装Sanner扫描器2.环境变量配置3.创建项目3.1 登录并创建项目3.2 输入项目名称信息3.3 选择分析仓库类型3.4 创建令牌3.5 保存令牌(非必须)3.6 选择构建技术方案3.6.1 .Net类项目3.6.2 Java类项目 3.7 获取Sonar检查结果3.8 在页面查看检查结果或…

算法练习11——买卖股票的最佳时机 II

LeetCode 122 买卖股票的最佳时机 II 给你一个整数数组 prices ,其中 prices[i] 表示某支股票第 i 天的价格。 在每一天,你可以决定是否购买和/或出售股票。你在任何时候 最多 只能持有 一股 股票。你也可以先购买,然后在 同一天 出售。 返回…

NLP 项目:维基百科文章爬虫和分类【01】 - 语料库阅读器

自然语言处理是机器学习和人工智能的一个迷人领域。这篇博客文章启动了一个具体的 NLP 项目,涉及使用维基百科文章进行聚类、分类和知识提取。灵感和一般方法源自《Applied Text Analysis with Python》一书。 一、说明 该文是系列文章,揭示如何对爬取文…