Golang的Channel阻塞的问题？

本篇描述了有（无）缓冲通道的读写过程，并且说明了使用通道的协程如何做到先进先出，通道的缓冲数据如何做到先进先出。在什么情况下读写通道是阻塞的，什么情况下，读写通道是非阻塞的，最后介绍了通道的建议写法和应用场景。

一、读写通道的基本过程

1、无缓冲通道

无缓冲通道的结构如下：

“无缓冲区通道” 写过程：

1、若接收队列不为空，则从中取一个协程，假设为 A，把数据 memmove 到 A，唤醒A，返回true。

2、若接收队列为空，且是非阻塞操作，则返回 false。

3、若接收队列为空，且是阻塞操作，则把 curr_g 插入到发送队列，阻塞 curr_g，触发下一次调度。

“无缓冲区通道” 读过程：

1、若发送队列不为空，则从中取一个协程，假设为B，把数据 memmove到B，唤醒B，返回true。

2、若发送队列为空，且是非阻塞操作，则返回 false。

3、若发送队列为空，且操作是阻塞的，则把 curr_g 插入到接收队列中，阻塞curr_g，让出cpu，触发下一次调度。

所以，无缓冲通道的读写过程很简单，先判断一下队列中有没有协程，有的话，直接把数据从一个协程 memmove 到另一个协程就结束了。

如果队列中没有协程，要么返回false，要么把自己加到队列，阻塞自己，让出cpu，触发下一次调度。

2、有缓冲通道

有缓冲通道的结构如下：

“带缓冲区通道” 写过程：

1、若接收队列不为空（说明缓冲区肯定没有数据啦），则从接收队列取一个协程，假设为C，把数据 move 给 C，唤醒B，返回true。

2、若接收队列为空，

若缓冲区没满，则把数据写到缓冲区，返回true；

若缓冲区满了，且操作是非阻塞的，返回false；

若缓冲区满了，且操作是阻塞的，则把 curr_g 插入到发送队列。阻塞 curr_g，让出cpu，触发下一次调度。

“带缓冲区通道”读过程：

1、若发送队列不为空（说明缓冲区已经满了），则从缓冲区读一个数据 --> 再从发送队列取一个 g，把g 的数据推入到缓冲区，并且唤醒这个g。最后操作也是返回true。

2、若接收队列为空

若缓冲区有数据，则直接读数据，返回true

若缓冲区无数据，且操作是非阻塞的，返回false

若缓冲区无数据，且操作是阻塞的，则把 curr_g 插入到接收队列，阻塞自己，让出cpu，触发下一次调度。

二、一些细节

上面讲了通道的读写大致过程。其中，有几点细节没说。

第一，什么情况下，操作是阻塞的，什么情况下，操作是非阻塞的。

第二，发送和接收队列，是一个什么结构，能保证协程先进先出吗？（假设有两个协程都阻塞在那里等待读，能保证，先阻塞的那个，先获得数据吗）

第三，数据缓冲区是一个什么样的结构？能保证数据先入先出吗？

首先，回答第一点。"什么情况下，操作是阻塞的，什么情况下，操作是非阻塞的"

在大部分情况下，读写通道都是阻塞的。

但是有一点例外，当 select + chan组合使用，且有default时，此时，操作chan 就是非阻塞的。（因为，如果chan没准备好，还有一个兜底的 default 可以执行）。

（by the way, 如果select {}，且不含case和 false时，那么当前 g 会直接阻塞。且永远不会被唤醒，因为它没有唤醒条件哪，一般用在主协程，类似while(1)）

有无default	case数量	操作chan
无	1个	阻塞
无	2个以上	先非阻塞式调用一遍所有的chan，若有就绪chan，则执行，并结束。否则，把当前g加到所有chan中，当g被唤醒时，再遍历一次，找到就绪的chan执行，并结束
有	1个及以上	非阻塞调用chan，返回失败后，执行default，并结束。

第二点，“发送和接收队列，是一个什么结构，能保证协程 先进先出吗？”

答：发送和接收队列是一个双向的链表，它能保证协程先进先出。

新增的协程放在链表的尾部，也就是 last指向的。当从队列中取协程时，则取 first指向的那个协程。也就是，发送和接收队列，能保证先进先出。