Golang的select怎么使用

本文小編為大家詳細介紹“Golang的select怎么使用”，內容詳細，步驟清晰，細節處理妥當，希望這篇“Golang的select怎么使用”文章能幫助大家解決疑惑，下面跟著小編的思路慢慢深入，一起來學習新知識吧。

背景

golang 中主推 channel 通信。單個 channel 的通信可以通過一個goroutine往 channel 發數據，另外一個從channel取數據進行。這是阻塞的，因為要想順利執行完這個步驟，需要 channel 準備好才行，準備好的條件如下:

1.發送

• 緩存有空間(如果是有緩存的 channel)

• 有等待接收的 goroutine

2.接收

• 緩存有數據(如果是有緩存的 channel)

• 有等待發送的 goroutine

對channel實際使用中還有如下兩個需求，這個時候就需要select了。

• 同時監聽多個channel

• 在沒有channel準備好的時候，也可以往下執行。

select 流程

1.空select。作用是阻塞當前goroutine。不要用for{}來阻塞goroutine，因為會占用cpu。而select{}不會，因為當前goroutine不會再被調度。

 if len(cases) == 0 {
         block()
 }

2.配置好poll的順序。由于是同時監聽多個channel的發送或者接收，所以需要按照一定的順序查看哪個channel準備好了。如果每次采用select中的順序查看channel是否準備好了，那么只要在前面的channel準備好的足夠快，那么會造成后面的channel即使準備好了，也永遠不會被執行。打亂順序的邏輯如下，采用了洗牌算法\color{red}{洗牌算法}洗牌算法，注意此過程中會過濾掉channel為nil的case。\color{red}{注意此過程中會過濾掉 channel 為 nil 的 case。}注意此過程中會過濾掉channel為nil的case。

 // generate permuted order
 norder := 0
 for i := range scases {
         cas := &scases[i]

         // Omit cases without channels from the poll and lock orders.
         if cas.c == nil {
                 cas.elem = nil // allow GC
                 continue
         }

         j := fastrandn(uint32(norder + 1))
         pollorder[norder] = pollorder[j]
         pollorder[j] = uint16(i)
         norder++
 }

3.配置好lock的順序。由于可能會修改channel中的數據，所以在打算往channel中發送數據或者從channel接收數據的時候，需要鎖住 channel。而一個channel可能被多個select監聽，如果兩個select對兩個channel A和B，分別按照順序A, B和B,A上鎖，是可能會造成死鎖的，導致兩個select都執行不下去。

所以select中鎖住channel的順序至關重要，解決方案是按照channel的地址的順序鎖住channel。因為在兩個select中channel有交集的時候，都是按照交集中channel的地址順序鎖channel。

實際排序代碼如下，采用堆排序算法\color{red}{堆排序算法}堆排序算法按照channel的地址從小到大對channel進行排序。

 // sort the cases by Hchan address to get the locking order.
 // simple heap sort, to guarantee n log n time and constant stack footprint.
 for i := range lockorder {
         j := i
         // Start with the pollorder to permute cases on the same channel.
         c := scases[pollorder[i]].c
         for j > 0 && scases[lockorder[(j-1)/2]].c.sortkey() < c.sortkey() {
                 k := (j - 1) / 2
                 lockorder[j] = lockorder[k]
                 j = k
         }
         lockorder[j] = pollorder[i]
 }
 for i := len(lockorder) - 1; i >= 0; i-- {
         o := lockorder[i]
         c := scases[o].c
         lockorder[i] = lockorder[0]
         j := 0
         for {
                 k := j*2 + 1
                 if k >= i {
                         break
                 }
                 if k+1 < i && scases[lockorder[k]].c.sortkey() < scases[lockorder[k+1]].c.sortkey() {
                         k++
                 }
                 if c.sortkey() < scases[lockorder[k]].c.sortkey() {
                         lockorder[j] = lockorder[k]
                         j = k
                         continue
                 }
                 break
         }
         lockorder[j] = o
 }

4.鎖住select中的所有channel。要查看channel中的數據了。

 // lock all the channels involved in the select
 sellock(scases, lockorder)

5.第一輪查看是否已有準備好的channel。如果有直接發送數據到channel或者從channel接收數據。注意select的channel切片中，前面部分是從channel接收數據的case，后半部分是往channel發送數據的case。

按照pollorder順序查看是否有channel準備好了。

 for _, casei := range pollorder {
         casi = int(casei)
         cas = &scases[casi]
         c = cas.c
         if casi >= nsends {
                 sg = c.sendq.dequeue()
                 if sg != nil {
                         goto recv
                 }
                 if c.qcount > 0 {
                         goto bufrecv
                 }
                 if c.closed != 0 {
                         goto rclose
                 }
         } else {
                 if raceenabled {
                         racereadpc(c.raceaddr(), casePC(casi), chansendpc)
                 }
                 if c.closed != 0 {
                         goto sclose
                 }
                 sg = c.recvq.dequeue()
                 if sg != nil {
                         goto send
                 }
                 if c.qcount < c.dataqsiz {
                         goto bufsend
                 }
         }
 }

6.直接執行default分支

 if !block {
         selunlock(scases, lockorder)
         casi = -1
         goto retc
 }

7.第二輪遍歷channel。創建sudog把當前goroutine放到每個channel的等待列表中去，等待channel準備好時被喚醒。

 // pass 2 - enqueue on all chans
 gp = getg()
 if gp.waiting != nil {
         throw("gp.waiting != nil")
 }
 nextp = &gp.waiting
 for _, casei := range lockorder {
         casi = int(casei)
         cas = &scases[casi]
         c = cas.c
         sg := acquireSudog()
         sg.g = gp
         sg.isSelect = true
         // No stack splits between assigning elem and enqueuing
         // sg on gp.waiting where copystack can find it.
         sg.elem = cas.elem
         sg.releasetime = 0
         if t0 != 0 {
                 sg.releasetime = -1
         }
         sg.c = c
         // Construct waiting list in lock order.
         *nextp = sg
         nextp = &sg.waitlink

         if casi < nsends {
                 c.sendq.enqueue(sg)
         } else {
                 c.recvq.enqueue(sg)
         }
 }

8.等待被喚醒。其中gopark的時候會釋放對所有channel占用的鎖。

 // wait for someone to wake us up
 gp.param = nil
 // Signal to anyone trying to shrink our stack that we're about
 // to park on a channel. The window between when this G's status
 // changes and when we set gp.activeStackChans is not safe for
 // stack shrinking.
 atomic.Store8(&gp.parkingOnChan, 1)
 gopark(selparkcommit, nil, waitReasonSelect, traceEvGoBlockSelect, 1)
 gp.activeStackChans = false

9.被喚醒

• 鎖住所有channel

• 清理當前goroutine的等待sudog

• 找到是被哪個channel喚醒的，并清理每個channel上當前的goroutine對應的sudog

 sellock(scases, lockorder)

 gp.selectDone = 0
 sg = (*sudog)(gp.param)
 gp.param = nil

 // pass 3 - dequeue from unsuccessful chans
 // otherwise they stack up on quiet channels
 // record the successful case, if any.
 // We singly-linked up the SudoGs in lock order.
 casi = -1
 cas = nil
 caseSuccess = false
 sglist = gp.waiting
 // Clear all elem before unlinking from gp.waiting.
 for sg1 := gp.waiting; sg1 != nil; sg1 = sg1.waitlink {
         sg1.isSelect = false
         sg1.elem = nil
         sg1.c = nil
 }
 gp.waiting = nil

 for _, casei := range lockorder {
         k = &scases[casei]
         if sg == sglist {
                 // sg has already been dequeued by the G that woke us up.
                 casi = int(casei)
                 cas = k
                 caseSuccess = sglist.success
                 if sglist.releasetime > 0 {
                         caseReleaseTime = sglist.releasetime
                 }
         } else {
                 c = k.c
                 if int(casei) < nsends {
                         c.sendq.dequeueSudoG(sglist)
                 } else {
                         c.recvq.dequeueSudoG(sglist)
                 }
         }
         sgnext = sglist.waitlink
         sglist.waitlink = nil
         releaseSudog(sglist)
         sglist = sgnext
 }

讀到這里，這篇“Golang的select怎么使用”文章已經介紹完畢，想要掌握這篇文章的知識點還需要大家自己動手實踐使用過才能領會，如果想了解更多相關內容的文章，歡迎關注億速云行業資訊頻道。