Go浅析-Channel

Chuyu included in Go

2023-02-18 614 words 2 minutes views

Contents

[toc]

参考文章：

Golang Channel 实现原理

一、核心数据结构

1.1 hchan

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14


type hchan struct {
    qcount   uint           // total data in the queue
    dataqsiz uint           // size of the circular queue
    buf      unsafe.Pointer // points to an array of dataqsiz elements
    elemsize uint16
    closed   uint32
    elemtype *_type 		// element type
    sendx    uint   		// send index
    recvx    uint   		// receive index
    recvq    waitq  		// list of recv waiters
    sendq    waitq  		// list of send waiters
    
    lock mutex
}

qcount：当前 channel 中存在多少个元素；
dataqsize: 当前 channel 能存放的元素容量；
buf：channel 中用于存放元素的环形缓冲区；
elemsize：channel 元素类型的大小；
closed：标识 channel 是否关闭；
elemtype：channel 元素类型；
sendx：发送元素进入环形缓冲区的 index；
recvx：接收元素所处的环形缓冲区的 index；
recvq：因接收而陷入阻塞的协程队列；
sendq：因发送而陷入阻塞的协程队列；

1.2 waitq

1
2
3
4


type waitq struct {
    first *sudog
    last  *sudog
}

waitq：阻塞的协程队列

first：队列头部
last：队列尾部

1.3 sudog

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11


type sudog struct {
    g *g

    next *sudog
    prev *sudog
    elem unsafe.Pointer // data element (may point to stack)

    isSelect bool

    c        *hchan 
}

sudog：用于包装协程的节点

g：goroutine，协程；
next：队列中的下一个节点；
prev：队列中的前一个节点；
elem: 读取/写入 channel 的数据的容器;
isSelect：标识当前协程是否处在 select 多路复用的流程中；
c：标识与当前 sudog 交互的 chan.

二、

面试题

问：要求实现一个 map：

支持高并发；

只存在插入和查询操作 O(1)；

查询时，若 key 存在，直接返回 val；若 key 不存在，阻塞直到 key-val 被放入后，获取 val 返回；等待指定时长仍未放入，就返回超时错误；

不能有死锁或者 panic 风险。