go语法：chan通道

参考：

https://www.jianshu.com/p/24ede9e90490（简书：由浅入深剖析go channel）

https://zhuanlan.zhihu.com/p/32521576（知乎：go channel 最佳实践）

https://blog.csdn.net/qq_35976351/article/details/81984117（Golang关于channel死锁情况的汇总以及解决方案）

channel内部结构

每个channel内部实现都有三个队列

1. 接收消息的协程队列。这个队列的结构是一个限定最大长度的链表，所有阻塞在channel的接收操作的协程都会被放在这个队列里。
2. 发送消息的协程队列。这个队列的结构也是一个限定最大长度的链表。所有阻塞在channel的发送操作的协程也都会被放在这个队列里。
3. 环形数据缓冲队列。这个环形数组的大小就是channel的容量。如果数组装满了，就表示channel满了，如果数组里一个值也没有，就表示channel是空的。对于一个阻塞型channel来说，它总是同时处于即满又空的状态。

一个channel被所有使用它的协程所引用，也就是说，只要这两个装了协程的队列长度大于零，那么这个channel就永远不会被垃圾回收。另外，协程本身如果阻塞在channel的读写操作上，这个协程也永远不会被垃圾回收，即使这个channel只会被这一个协程所引用。

channel的发送和接收流程

向 channel 写数据的流程：

1.  如果等待接收队列 recvq 不为空，说明缓冲区中没有数据或者没有缓冲区，此时直接从 recvq 取出 G,并把数据写入，最后把该 G 唤醒，结束发送过程；
2. 如果缓冲区中有空余位置，将数据写入缓冲区，结束发送过程；
3. 如果缓冲区中没有空余位置，将待发送数据写入 G，将当前 G 加入 sendq，进入睡眠，等待被读 goroutine 唤醒；

向 channel 读数据的流程：

1.  发送队列是不为空，且无缓冲区，从 sendq 中取出 G，把 G 中数据读出，最后把 G 唤醒
2. 发送队列是不为空，且缓冲区已满，从缓冲区首部取出数据，从 sendq 中取出 G，把 G 中数据写入缓冲区尾部，最后把 G 唤醒
3. 缓冲区有数据，从缓冲区读取
4. 无缓冲区或缓冲区无数据，G加入接收队列，进入睡眠等待唤醒

1. channel的类型

通道3种形式

var ch chan string; // nil channel
ch := make(chan string); // zero channel，阻塞型（读和写同时进行，并且读写不能在同一个协程中）
ch := make(chan string, 10); // buffered channel，非阻塞性（满了阻塞写，空了阻塞读）

 

channel简单规则表

下标的活跃Channel表示即非空又非关闭的Channel，缓冲与非缓存一样

	空channel	已关闭channel	活跃channel
close(ch)	取决于是否已关闭	panic	成功
ch  <-  v	阻塞	panic	成功或阻塞
v,ok <- ch	阻塞	永不阻塞	成功或阻塞

channel规则详细解释

空channel

在空channel上的调用len和cap函数都统一返回零。

已关闭的Channel

1. 关闭一个已关闭的channel会引发panic
2. 向一个已关闭的channel发送值会引发panic。当这种send操作处于select块里面的case语句上时，它会随时导致select语句引发panic。
3. 从一个已关闭的channel上接收值既不会阻塞也不能panic，它一直能成功返回。只是返回的第二个值ok永远是false，表示接收到的v是在channel关闭之后拿到的，对应得值也是相应元素类型的零值。可以无限循环从已关闭的channel上接收值。

活跃的Channel

关闭操作

1. 从channel的接收协程队列中移除所有的goroutine，并唤醒它们。
2. 从channel的接收协程队列中移除所有的goroutine，并唤醒它们。
3. 一个已关闭的channel内部的缓冲数组可能不是空的，没有接收的这些值会导致channel对象永远不会被垃圾回收。

发送操作

1. 如果是阻塞型channel，那就从channel的接收协程队列中移出第一个协程，然后把发送的值直接递给这个协程。
2. 如果是阻塞型channel，并且channel的接收协程队列是空的，那么当前的协程将会阻塞，并进入到channel的发送协程队列里。
3. 如果是缓冲型channel，并且缓冲数组里还有空间，那么将发送的值添加到数组最后，当前协程不阻塞。
4. 如果是缓冲型channel，并且缓冲数组已经满了，那么当前的协程将会阻塞，并进入到channel的发送协程队列中。

接收操作

1. 如果是缓冲型channel，并且缓冲数组有值，那么当前的协程不会阻塞，直接从数组中拿出第一个值。如果发送队列非空，还需要将队列中的第一个goroutine唤醒。
2. 如果是阻塞型channel，并且发送队列非空的话，那么唤醒发送队列第一个协程，该协程会将发送的值直接递给接收的协程。
3. 如果是缓冲型channel，并且缓冲数组为空，或者是阻塞型channel，并且发送协程队列为空，那么当前协程将会阻塞，并加入到channel的接收协程队列中。

死锁和解决办法

死锁场景

1，主协程读取无数据的channel

 

2，主协程向已写满的channel中写入

解决方法

1，使用select

2，在子协程操作channel

 

判断channel是否关闭

show me the the code

c := make(chan int, 10)
    c <- 1
    c <- 2
    c <- 3
    close(c) // 这里就关闭了channel,下面依然可以读取到channel里面残留的数据,直到数据处理完成后才读取到关闭消息
    // c <- 4    // 本行代码不可执行,向一个已关闭的通道压入数据时会造成panic// 总结
    // 1. 第二个字段的值为true时，channel可能没关闭，也可能已经关闭，不能证明什么
    // 2. 第二个字段为false时，可以证明channel中已没有残留数据且已关闭
 
    for {
        i, isOpen := <-c
        if !isOpen { // 若不加本判断,从一个已关闭的channel中读取数据会直接返回,且是默认值,造成死循环!!!!!!
            fmt.Println("channel 已关闭!")
            break
        }
        fmt.Printf("i=%v, isOpen=%v \n", i, isOpen)
    }