Go 的 chan 底层数据结构和主要使用场景 ?

在Go语言中,chan(通道)是一种特殊类型,它提供了一种在不同Goroutine之间进行通信的机制。通道在底层是一个阻塞的FIFO队列(先进先出),它可以存储一定数量的值。

底层数据结构:

在Go语言的实现中,chan是由一个hchan结构体表示的,这个结构体包含了一些字段,比如:要发送的数据队列、接收数据的Goroutine队列、缓冲区大小等。当你向一个chan发送数据时,如果这个chan没有空闲的缓冲区,并且也没有等待接收数据的Goroutine,那么发送Goroutine会被阻塞,直到有Goroutine从这个chan接收数据。同样的,当你从一个chan接收数据时,如果这个chan没有待接收的数据,并且也没有等待发送数据的Goroutine,那么接收Goroutine会被阻塞,直到有Goroutine向这个chan发送数据。

主要使用场景:

chan是Go语言并发编程中的重要工具,它的主要应用场景包括:

  1. Goroutine之间的同步:你可以通过无缓冲的chan来同步两个Goroutine,例如等待一个Goroutine完成任务。
done := make(chan bool)
go func() {
    fmt.Println("Doing some work...")
    // signal that the work is done
    done <- true
}()
// wait for the work to be done
<-done
  1. Goroutine之间的数据传递:你可以用有缓冲的chan来在不同Goroutine之间传递数据,实现生产者-消费者模型。
messages := make(chan string, 10)
go func() {
    messages <- "hello"
}()
msg := <-messages
fmt.Println(msg) // Output: hello
  1. 实现并发模式:比如你可以使用chan来实现“多路复用”(Multiplexing)和“分发”(Fan-out)、“合并”(Fan-in)等并发模式。

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