Go 语言 channel 的阻塞问题Hello,大家好,又见面了!上一遍我们将 channel 相关基础以及使用场景 。这一篇,还需要再次进阶理解channel 阻塞问题 。以下创建一个chan类型为int,cap 为3 。
channel 内部其实是一个环形buf数据结构,是一种滑动窗口机制,当make完后,就分配在 Heap 上 。
上面,向 chan 发送一条“hello”数据:
如果 G1 发送数据超过指定cap时,会出现什么情况?
看下面实例:
以上会出现什么,chan 缓冲区允许大小为1 , 如果再往chan仍数据,满了就会被阻塞 , 那么是如何实现阻塞的呢?当 chan 满时,会进入 gopark,此时 G1 进入一个 waiting 状态 , 然后会创建一个 sudog 对象,其实就sendq队列,把 200放进去 。等 buf 不满的时候 , 再唤醒放入buf里面 。
通过如下源码,你会更加清晰:
上面,从 chan 获取数据:
Go 语言核心思想:“Do not communicate by sharing memory; instead, share memory by communicating.” 你可以看看这本书名叫:Effective Go
如果接收者,接收一个空对象,也会发生什么情况?
代码示例:
也会报错如下:
上面 , 从 chan 取出数据,可是没有数据了 。此时,它会把 接收者 G2 阻塞掉,也是和G1发送者一样,也会执行 gopark 将状态改为 waiting,不一样的点就是 。
正常情况下 , 接收者G2作为取出数据是去 buf 读取数据的,但现在,buf 为空了 , 此时,接收者G2会将sudog导出来 , 因为现在G2已经被阻塞了嘛,会把G2给G,然后将t := -ch中变量t是在栈上的地址 , 放进去elem , 也就是说,只存它的地址指针在sudog里面 。
最后,ch - 200当G1往 chan 添加200这个数据,正常情况是将数据添加到buf里面,然后唤醒 G2 是吧,而现在是将 G1 的添加200数据直接干到刚才G2阻塞的t这里变量里面 。
你会认为,这样真的可以吗?想一想,G2 本来就是已经阻塞了,然后我们直接这么干肯定没有什么毛病,而且效率提高了 , 不需要再次放入buf再取出,这个过程也是需要时间 。不然,不得往chan添加数据需要加锁、拷贝、解锁一序列操作,那肯定就慢了,我想Go语言是为了高效及内存使用率的考虑这样设计的 。(注意,一般都是在runtime里面完成,不然会出现象安全问题 。)
总结:
chan 类型的特点:chan 如果为空,receiver 接收数据的时候就会阻塞等待,直到 chan 被关闭或者有新的数据到来 。有这种个机制,就可以实现 wait/notify 的设计模式 。
相关面试题:
每天一个知识点:Go 语言当中 Channel(通道)有什么特点,需要注意什么?【go语言的接口堵塞问题 golang 接口】使用简单的 make 调用创建的通道叫做无缓冲通道 , 但 make 还可以接受第二个可选参数,一个表示通道容量的整数 。如果容量是 0,make 创建一个无缓冲通道 。
无缓冲通道上的发送操作将被阻塞,直到另一个 goroutine 在对应的通道上执行接受操作,这时值传送完成,两个 goroutine 都可以继续执行 。相反,如果接受操作先执行,接收方 goroutine 将阻塞,直到另一个 goroutine 在同一个通道上发送一个值 。使用无缓冲通道进行的通信导致发送和接受操作 goroutine 同步化 。因此,无缓冲通道也称为同步通道 。当一个值在无缓冲通道上传递时,接受值后发送方 goroutine 才能被唤醒 。
缓冲通道上的发送操作在队列的尾部插入一个元素 , 接收操作从队列的头部移除一个元素 。如果通道满了,发送操作会阻塞所在的 goroutine 直到另一个 goroutine 对它进行接收操作来留出可用的空间 。反过来,如果通道是空的,执行接收操作的 goroutine 阻塞 , 直到另一个 goroutine 在通道上发送数据 。
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