Golang底层实现系列-channel的底层实现

channel底层结构

hchan
type hchan struct {
    qcount   uint           // buffer中已经存在的元素个数
    dataqsiz uint           // buffer的缓存大小（最大元素个数）
    buf      unsafe.Pointer // buffer地址
    elemsize uint16            // buffer中每个元素的大小
    closed   uint32            // channel是否已经关闭，0未关闭
    elemtype *_type // channel中的元素的类型
    sendx    uint   // buffer中已发送的索引位置
    recvx    uint   // buffer中已接受的索引位置
    recvq    waitq  // 等待接收的sudog（sudog为封装了goroutine和数据的结构）队列
    sendq    waitq  // 等待发送的sudogo队列

    lock mutex   // 一个轻量级锁
}

向channel中发送

简单流程描述：

sudogsendq

流程图：

image-20210526153729616

从channel中接收数据

简单过程描述:

sendqsendqsendqsendqsendqsendqrecvqwaiting

流程图（点击图片查看大图）：

image-20210526163507441

recv

ring buffer实现

sendxrecvxsendxsendx

上图展示的是一个缓冲区为8的channel buffer，recvx指向最早被读取的数据，sendx指向再次写入时插入的位置。

总结

  1. channel使用ring buffer（环形缓冲区）来缓存写入的数据;
  2. hamp通过两个list来保存等待接收和等待发送的goroutine；
  3. 一个channel同一时间只可以有一个goroutine在读或者写；

参考文章