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Go?select使用與底層原理講解_Golang

作者：樹獺叔叔??????? ? 更新時(shí)間： 2022-09-24 編程語言

1. select的使用

select 是 Go 提供的 IO 多路復(fù)用機(jī)制，可以用多個(gè) case 同時(shí)監(jiān)聽多個(gè) channl 的讀寫狀態(tài)：

  • case: 可以監(jiān)聽 channl 的讀寫信號(hào)
  • default：聲明默認(rèn)操作，有該字段的 select 不會(huì)阻塞
select {
case chan <-:
    // TODO
case <- chan:
    // TODO
default:
    // TODO
}

2. 底層原理

  • 每一個(gè) case 對(duì)應(yīng)的 channl 都會(huì)被封裝到一個(gè)結(jié)構(gòu)體中；
  • 當(dāng)?shù)谝淮螆?zhí)行到 select 時(shí)，會(huì)鎖住所有的 channl 并且，打亂 case 結(jié)構(gòu)體的順序；
  • 按照打亂的順序遍歷，如果有就緒的信號(hào)，就直接走對(duì)應(yīng) case 的代碼段，之后跳出 select；
  • 如果沒有就緒的代碼段，但是有 default 字段，那就走 default 的代碼段，之后跳出 select；
  • 如果沒有 default，那就將當(dāng)前 goroutine 加入所有 channl 的對(duì)應(yīng)等待隊(duì)列；
  • 當(dāng)某一個(gè)等待隊(duì)列就緒時(shí)，再次鎖住所有的 channl，遍歷一遍，將所有等待隊(duì)列中的 goroutine 取出，之后執(zhí)行就緒的代碼段，跳出select。

3. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

每一個(gè) case 對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下：

type scase struct {
    c           *hchan         // chan
    elem        unsafe.Pointer // 讀或者寫的緩沖區(qū)地址
    kind        uint16   //case語句的類型，是default、傳值寫數(shù)據(jù)(channel <-) 還是  取值讀數(shù)據(jù)(<- channel)
    pc          uintptr // race pc (for race detector / msan)
    releasetime int64
}

4. 幾種常見 case

學(xué)習(xí)了 select 的使用與原理，我們就能更輕松地分辨不同情況下的輸出情況了。

case 1

package main

import (
  "fmt"
  "time"
)

func main() {
  chan1 := make(chan int)
  chan2 := make(chan int)
  go func() {
    chan1 <- 1
    time.Sleep(5 * time.Second)
  }()
  go func() {
    chan2 <- 1
    time.Sleep(5 * time.Second)
  }()
  select {
    case <- chan1:
      fmt.Println("chan1")
    case <- chan2:
      fmt.Println("chan2")
    default:
      fmt.Println("default")
  }
}

三種輸出都有可能。

case2

package main

import (
  "fmt"
  "time"
)
func main() {
  chan1 := make(chan int)
  chan2 := make(chan int)
  
  select {
    case <- chan1:
      fmt.Println("chan1")
    case <- chan2:
      fmt.Println("chan2")
  }
  fmt.Println("main exit.")
}

上述程序會(huì)一直阻塞。

case3

package main

import (
  "fmt"
)

func main() {
  chan1 := make(chan int)
  chan2 := make(chan int)
  
  go func() {
    close(chan1)
  }()
  go func() {
    close(chan2)
  }()
  select {
    case <- chan1:
      fmt.Println("chan1")
    case <- chan2:
      fmt.Println("chan2")
  }
  fmt.Println("main exit.")
}

隨機(jī)執(zhí)行1或者2.

case4

package main

func main() {
  select {
  }
}

對(duì)于空的 select 語句，程序會(huì)被阻塞，確切的說是當(dāng)前協(xié)程被阻塞，同時(shí) Go 自帶死鎖檢測(cè)機(jī)制，當(dāng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)前協(xié)程再也沒有機(jī)會(huì)被喚醒時(shí)，則會(huì)發(fā)生 panic。所以上述程序會(huì) panic。

原文鏈接：https://juejin.cn/post/7123037385419407374

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