Go channel 实现

Sun, 12 Sep 2021 09:30:28 +0800

Go的Channel在runtime里面是一个hchan的结构体，每次我们make一个新的channel时，runtime从heap内分配一个hchan结构体管理channel。

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 protects all fields in hchan, as well as several
    // fields in sudogs blocked on this channel.
    //
    // Do not change another G's status while holding this lock
    // (in particular, do not ready a G), as this can deadlock
    // with stack shrinking.
    lock mutex
}

qcount：当前channel queue内的element数目，当qcount等于dataqsiz时，表示channel buffer已经满了，send channel会被阻塞；
dataqsiz：channel的buffer大小，也就是我们在make时设定的值。dataqsiz在channel创建后不会再变动，因此channel的buffer是不会动态扩容的；
buf：buffered channel缓存elements的内存地址。是一个数组实现的环形队列；
elemsize：element类型大小；
closed：channel是否已经被关闭，防止关闭已经关闭的channel；
elemtype：channel element 类型；
sendx：buffer中下一个生产的element的index；
recvx：buffer中下一个消费的element的index；
recvq：阻塞的接收channel，是一个sudog的链表
sendq：阻塞的发送channel，是一个sudog的链表

当buffer没有满时，send channel发送elements时直接把elements放在buf内，增加sendx和qcount；当buffer满时，send channel被阻塞，并加入到sendq链表内，等待被唤醒；

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Go channel 实现