Go select使用與底層原理講解

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1. select的使用

select 是 Go 提供的 IO 多路復用機制，可以用多個 case 同時監聽多個 channl 的讀寫狀態：

  • case: 可以監聽 channl 的讀寫信號
  • default：聲明默認操作，有該字段的 select 不會阻塞
select {
case chan <-:
    // TODO
case <- chan:
    // TODO
default:
    // TODO
}

2. 底層原理

  • 每一個 case 對應的 channl 都會被封裝到一個結構體中；
  • 當第一次執行到 select 時，會鎖住所有的 channl 並且，打亂 case 結構體的順序；
  • 按照打亂的順序遍歷，如果有就緒的信號，就直接走對應 case 的代碼段，之後跳出 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，之後跳出 select；
  • 如果沒有 default，那就將當前 goroutine 加入所有 channl 的對應等待隊列；
  • 當某一個等待隊列就緒時，再次鎖住所有的 channl，遍歷一遍，將所有等待隊列中的 goroutine 取出，之後執行就緒的代碼段，跳出select。

3. 數據結構

每一個 case 對應的數據結構如下：

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

4. 幾種常見 case

學習瞭 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瞭。

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.")
}

隨機執行1或者2.

case4

package main

func main() {
  select {
  }
}

對於空的 select 語句，程序會被阻塞，確切的說是當前協程被阻塞，同時 Go 自帶死鎖檢測機制，當發現當前協程再也沒有機會被喚醒時，則會發生 panic。所以上述程序會 panic。

到此這篇關於Go select使用與底層原理講解的文章就介紹到這瞭,更多相關Go select使用 內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！

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