废话不多说，直奔主题。

channel的整体结构图

简单说明：

bufsendxrecvxbuflockrecvqsendq
/runtime/chan.gohchan
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
}
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hchan

先从创建开始

我们首先创建一个channel。

ch := make(chan int, 3)
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hchan

channel中发送send(ch <- xxx)和recv(<- ch)接收

mutex

channel中队列是如何实现的

channel中有个缓存buf，是用来缓存数据的(假如实例化了带缓存的channel的话)队列。我们先来看看是如何实现“队列”的。 还是刚才创建的那个channel

ch := make(chan int, 3)
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send (ch <- xx)recv ( <-ch)hchan
send (ch <- xx)
ch <- 1
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二

ch <- 1
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三

ch <- 1
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这时候满了，队列塞不进去了 动态图表示为： 

recv ( <-ch)
recv (<-ch)
<-ch
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二

<-ch
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三

<-ch
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图为： 

bufrecvxsendxrecvxsendxbufsendrecvsendrecvxsendrecvx

缓存中按链表顺序存放，取数据的时候按链表顺序读取，符合FIFO的原则。

send/recv的细化操作

注意：缓存链表中以上每一步的操作，都是需要加锁操作的！

每一步的操作的细节可以细化为：

  • 第一，加锁
  • 第二，把数据从goroutine中copy到“队列”中(或者从队列中copy到goroutine中）。
  • 第三，释放锁

每一步的操作总结为动态图为：(发送过程)

或者为：(接收过程) 

Do not communicate by sharing memory; instead, share memory by communicating.channel

当channel缓存满了之后会发生什么？这其中的原理是怎样的？

使用的时候，我们都知道，当channel缓存满了，或者没有缓存的时候，我们继续send(ch <- xxx)或者recv(<- ch)会阻塞当前goroutine，但是，是如何实现的呢？

user-space threads
send (ch <- xx)recv ( <-ch)
//goroutine1 中，记做G1

ch := make(chan int, 3)

ch <- 1
ch <- 1
ch <- 1
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这个时候G1正在正常运行,当再次进行send操作(ch<-1)的时候，会主动调用Go的调度器,让G1等待，并从让出M，让其他G去使用

sudogsendq

那么，G1什么时候被唤醒呢？这个时候G2隆重登场。

p := <-ch

G2从缓存队列中取出数据，channel会将等待队列中的G1推出，将G1当时send的数据推到缓存中，然后调用Go的scheduler，唤醒G1，并把G1放到可运行的Goroutine队列中。

假如是先进行执行recv操作的G2会怎么样？

你可能会顺着以上的思路反推。首先：

sudogrecvq
ch <- 1

G1并没有锁住channel，然后将数据放到缓存中，而是直接把数据从G1直接copy到了G2的栈中。 这种方式非常的赞！在唤醒过程中，G2无需再获得channel的锁，然后从缓存中取数据。减少了内存的copy，提高了效率。

之后的事情显而易见： 

互联网技术窝

参考文献：