go通道基於go的並發調度實現，本身並不復雜，go並發調度請看我的這篇文章：go並發調度原理學習
1.channel數據結構
type hchan struct { qcount uint // 緩沖區中已有元素個數 dataqsiz uint //循環隊列容量大小 buf unsafe.Pointer // 緩沖區指針 elemsize uint16 //元素大小 closed uint32 //關閉標記，0沒關閉，1關閉 elemtype *_type //數據項類型 sendx uint //發送索引 recvx uint //接收索引 recvq waitq //等待接收排隊鏈表 sendq waitq //等待發送排隊鏈表 lock mutex //鎖 } type waitq struct { first *sudog last *sudog }
2.創建channel實現
創建channel實例：
ch := make(chan int, 4)
實現函數：
func makechan(t *chantype, size int64) *hchan
大致實現：
執行上面這行代碼會new一個hchan結構，同時創建一個dataqsiz=4的int類型的循環隊列，其實就是一個容納4個元素的數組，就是按順序往里面寫數據，寫滿之后又從0開始寫，這個順序索引就是hchan.sendx
3.發送數據
發送數據實例：
ch <- 100
發送數據實現函數：
func chansend(c *hchan, ep unsafe.Pointer, block bool, callerpc uintptr) bool
ep指向要發送數據的首地址
func chansend(c *hchan, ep unsafe.Pointer, block bool, callerpc uintptr) bool { lock(&c.lock) if c.closed != 0 { unlock(&c.lock) panic(plainError("send on closed channel")) } if sg := c.recvq.dequeue(); sg != nil { //緩沖區就是一個固定長度的循環列表 //發送隊列是一個雙向鏈表，接在緩沖區的后面，整體是一個隊列，保證先進先出 //有接收者，並不是將當前要發送的數據直接發出，而是將緩沖區的第一個元素發送給接收者，同時將發送隊列的第一個元素加入緩沖區剛出隊列的位置 send(c, sg, ep, func() { unlock(&c.lock) }, 3) return true } if c.qcount < c.dataqsiz { //緩沖區沒有滿，直接將要發送的數據復制到緩沖區，直接返回， qp := chanbuf(c, c.sendx) typedmemmove(c.elemtype, qp, ep) c.sendx++ if c.sendx == c.dataqsiz { c.sendx = 0 } c.qcount++ unlock(&c.lock) return true } if !block { unlock(&c.lock) return false } //以上都是同步非阻塞的，ch <- 100直接返回 //以下是同步阻塞 //緩沖區滿了，也沒有接收者，通道將被阻塞，其實就是不執行當前G了，將狀態改成等待狀態 gp := getg() mysg := acquireSudog() c.sendq.enqueue(mysg) goparkunlock(&c.lock, "chan send", traceEvGoBlockSend, 3) //當G被喚醒，狀態改成可執行狀態，從這里開始繼續執行 releaseSudog(mysg) return true }
大致實現：
1：接收隊列不為空，從接收隊列中取出第一個接收者*sudog，將數據復制到sudog.elem，復制函數為memmove用匯編實現，通知接收方數據給你了，將接收方協程由等待狀態改成可運行狀態，將當前協程加入協程隊列，等待被調度。
2：沒有接收者，有緩沖區且沒有滿，直接將數據復制到緩沖中，寫入緩沖區的位置為hchan.buf[sendx++]，如果緩沖區已滿sendx=0，就是循環隊列的實現，往sendx指定的位置寫數據，hchan.qcount++
3：沒有接收者，沒有緩沖區或是滿了，則從當前協程對應的P的sudog隊列中取一個struct sudog，將數據復制到sudog.elem，將sudog加入sendq隊列中，通知接收方，當前流程阻塞，等待被喚醒，接收方收到通知后（被喚醒），繼續往下執行，接收數據完成后會通知發送方，即將發送方協程狀態由等待狀態改成可運行狀態，加入協程可運行隊列，等着被執行不會阻塞的情況：
1：通道緩沖區沒有滿之前，因為只是將要發送的數據復制到緩沖區就返回了
2：有接收者的情況，有數據復制到接收方的數據結構中（不是最終接收數據的變量，在執行接收函數的時候會拷貝到最終接收數據的變量），喚醒接收協程會阻塞的情況：自然就是緩沖區滿了，也沒有接收方，這個時候會將數據打包放到發送隊列，當前協程被設置成等待狀態，這個狀態不會被調度，當有接收方收到數據后，才會被喚醒
4.接收數據
接收數據實例：
val := <- ch
接收數據實現函數：
func chanrecv(c *hchan, ep unsafe.Pointer, block bool) (selected, received bool) func chanrecv(c *hchan, ep unsafe.Pointer, block bool) (selected, received bool) { lock(&c.lock) if sg := c.sendq.dequeue(); sg != nil { // Found a waiting sender. If buffer is size 0, receive value // directly from sender. Otherwise, receive from head of queue // and add sender's value to the tail of the queue (both map to // the same buffer slot because the queue is full). recv(c, sg, ep, func() { unlock(&c.lock) }, 3) return true, true } if c.qcount > 0 { // Receive directly from queue qp := chanbuf(c, c.recvx) if ep != nil { typedmemmove(c.elemtype, ep, qp) } typedmemclr(c.elemtype, qp) c.recvx++ if c.recvx == c.dataqsiz { c.recvx = 0 } c.qcount-- unlock(&c.lock) return true, true } if !block { unlock(&c.lock) return false, false } //以上同步非阻塞 //以下同步阻塞 gp := getg() mysg := acquireSudog() c.recvq.enqueue(mysg) //將當前G狀態改成等待狀態，停止調度 goparkunlock(&c.lock, "chan receive", traceEvGoBlockRecv, 3) //當前G被喚醒從這里繼續執行 mysg.c = nil releaseSudog(mysg) return true, !closed }
大致實現：
1.發送隊列不為空（說明緩沖區已滿），從發送隊列中取出第一個發送者*sudog
1.1.沒有緩沖區，直接將發送隊列中的數據sudog.elem復制出來，存到接收數據的變量val中，通知發送方我處理完了，你可以繼續執行
1.2.有緩沖區，復制出緩沖區hchan.buf[recvx]對應的元素到val，在將發送方sudog.elem復制到hchan.buf[recvx]，發送方按順序寫，接收方按順序讀，典型的FIFO，為了保證是先進先出，所以先復制出，再將隊列首元素復制到對應的緩沖區中，其實就是發送隊列連接在緩沖區后面，緩沖區滿了，就寫隊列，接收的時候先從緩沖區中拿數據，拿掉之后空出來的位置從發送隊列中取第一個填滿，並喚醒對應的G，只要發送隊列不為空，緩沖區肯定會被填滿
2.發送隊列為空，緩沖區不為空，復制出緩沖區hchan.buf[recvx]對應的元素到val，hchan.qcount--
3.發送隊列為空，緩沖區也為空，那就是沒有任何待接收的數據，接收流程就只能等了，將接收信息打包成sudog，加入接收隊列recvq，當前執行流程阻塞，等有發送數據后會被喚醒繼續
5.channel FIFO在解釋一次
5.1：緩沖區沒滿，發送數據就是進緩沖隊列，接收數據就是出緩沖隊列，比較好理解
5.2：緩沖區已滿，發送數據就是進等待隊列，接收數據先出緩沖隊列，即為要接收的數據，等待隊列出列，將數據存在緩沖隊列剛出列的位置，剛出列的位置相當於緩沖隊列的末尾，也就是說等待隊列的列頭連在緩沖隊列的末尾，將等待隊列的列頭加入緩存隊列的列尾，保證了緩沖隊列是滿的，減少的是緩沖隊列中的數據，保證先進先出
5.3：接收數據，緩沖隊列或等待隊列有數據，拿走第一個，保證等待隊列是接在緩沖區末尾，即緩沖區末尾有空缺，就讓等待隊列出列，並填充至緩沖區末尾，否則將自己打包加入接收隊列，當前G進入等待狀態，有數據發送自然會通知你
總結：Go channel基於go的並發調度實現阻塞和非阻塞兩種通訊方式