Channel

Channel作為Go的核心數據結構和Goroutine之間的通信方式，Channel是Go高并發變編程模型的重要組成部分。通常chan關鍵字會與range或者select組合使用。

設計原理：

在java或者其它的一些語言中，在編寫多線程的代碼時，最被人詬病的寫法就是:通過共享內存的方式進行通信。通常對于這一類的代碼，我們建議通過通信的方式共享內存，例如java中我們可以讓線程阻塞來獲取互斥鎖。但是在Go的語言設計時，就與上訴的模型有所偏差。

Goroutine 和 Channel 分別對應 CSP 中的實體和傳遞信息的媒介，Goroutine 之間會通過 Channel 傳遞數據

在Go中，雖然也和java或者其他語言一樣使用互斥鎖來進行通信，但是Go提供了另外一種并發模型，通信順序進程（Communicating sequential processes，CSP）。可以讓Goroutine之間使用Channel傳遞數據。

特點:

• 多個chan之間獨立運行，互不關聯
• 先進先出。先從 Channel 讀取數據的 Goroutine 會先接收到數據；先向 Channel 發送數據的 Goroutine 會得到先發送數據的權利；從某些意義上來說，chan實際上是一個用于同步和通信的有鎖隊列。

這是chan的數據結構

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 — Channel 中的元素個數；
• dataqsiz — Channel 中的循環隊列的長度；
• buf — Channel 的緩沖區數據指針；
• sendx — Channel 的發送操作處理到的位置；
• recvx — Channel 的接收操作處理到的位置；

chan的基本操作

新建chan

 //無緩沖管道
 c1 := make(chan int)
 //緩沖管道
 c2 := make(chan int, 10)   

緩沖管道

• 無緩沖管道:會阻塞
• 緩沖管道:不會阻塞，直到管道達到緩沖大小

發送數據

c := make(chan int, 10)
c <- 1
 

接收數據

c := make(chan int, 10)
c <- 1

for v := range c {
    fmt.Println(v)
}
// or 
for {
        select {
        case <-c:
                fmt.Println("done")
                return
        default:
		fmt.Println("c waiting")
        }
} 

關閉通道

c := make(chan int, 10)
close(c)

注意事項:

• 往一個已經被close的channel中繼續發送數據會導致run-time panic

• 往nil channel中發送數據會一致被阻塞著

• 從一個nil channel中接收數據會一直被block

• 從一個被close的channel中接收數據不會被阻塞，而是立即返回，接收完已發送的數據后會返回元素類型的零值(0)

• 當使用select的時候，如果同時有多個協程同時返回，那么這時候會隨機取一個協程觸發case里的邏輯