golang channel
什么是channel
channels 是一种类型安全的消息队列，充当两个 goroutine 之间的管道，将通过它同步的进行任意资源的交换。chan 控制 goroutines 交互的能力从而创建了 Go 同步机制。当创建的 chan 没有容量时，称为无缓冲通道。反过来，使用容量创建的 chan 称为缓冲通道。
要了解通过 chan 交互的 goroutine 的同步行为是什么，我们需要知道通道的类型和状态。根据我们使用的是无缓冲通道还是缓冲通道，场景会有所不同，所以让我们单独讨论每个场景。
无缓冲管道
make ： ch := make(chan struct{})
无缓冲 chan 没有容量，因此进行任何交换前需要两个 goroutine 同时准备好。当 goroutine 试图将一个资源发送到一个无缓冲的通道并且没有goroutine 等待接收该资源时，该通道将锁住发送 goroutine 并使其等待。当 goroutine 尝试从无缓冲通道接收，并且没有 goroutine 等待发送资源时，该通道将锁住接收 goroutine 并使其等待。
无缓冲信道的本质是保证同步。
无缓冲channel在消息发送时需要接收者就绪。声明无缓冲channel的方式是不指定缓冲大小。以下是一个列子：
package main
import (
"sync"
"time"
)
func main() {
c := make(chan string)
var wg sync.WaitGroup
wg.Add(2)
go func() {
defer wg.Done()
c <- `foo`
}()
go func() {
defer wg.Done()
time.Sleep(time.Second * 1)
println(`Message: `+ <-c)
}()
wg.Wait()
}
第一个协程会在发送消息foo时阻塞，原因是接收者还没有就绪：这个特性在标准文档中描述如下：
如果缓冲大小设置为0或者不设置，channel为无缓冲类型，通信成功的前提是发送者和接收者都处于就绪状态。
effective Go文档也有相应的描述：
无缓冲channel，发送者会阻塞直到接收者接收了发送的值。
为了更好的理解channel的特性，接下来我们分析channel的内部结构。
package main
import (
"sync"
"time"
"fmt"
)
func main() {
c := make(chan string)
var wg sync.WaitGroup
wg.Add(2)
go func() {
defer wg.Done()
c <- "foo"
}()
go func() {
defer wg.Done()
time.Sleep(time.Second)
fmt.Println("message:" + <- c)
}()
wg.Wait()
}
/*
foo
*/
有缓冲管道
buffered channel 具有容量，因此其行为可能有点不同。当 goroutine 试图将资源发送到缓冲通道，而该通道已满时，该通道将锁住 goroutine并使其等待缓冲区可用。如果通道中有空间，发送可以立即进行，goroutine 可以继续。当goroutine 试图从缓冲通道接收数据，而缓冲通道为空时，该通道将锁住 goroutine 并使其等待资源被发送。
package main
import (
"sync"
"time"
"fmt"
)
func main() {
c := make(chan string,2)
var wg sync.WaitGroup
wg.Add(2)
go func(){
defer wg.Done()
c <- "foo"
c <- "bar"
}()
go func(){
defer wg.Done()
time.Sleep(time.Second)
fmt.Println("mesage:" + <- c)
fmt.Println("message:" + <- c)
}()
wg.Wait()
}
/*
mesage:foo
message:bar
*/
追踪耗时
通过Go工具trace中的synchronization blocking profile来查看测试程序被同步原语阻塞所消耗的时间。接收时的耗时对比：无缓冲channel为9毫秒，缓冲大小为50的channel为1.9毫秒。
发送时的耗时对比：有缓冲channel将耗时缩小了五倍。
- Send 先于 Receive 发生。
- 好处: 延迟更小。
- 代价: 不保证数据到达，越大的 buffer，越小的保障到达。buffer = 1 时，给你延迟一个消息的保障。
