go语法：chan通道

参考：

https://www.jianshu.com/p/24ede9e90490（简书：由浅入深剖析go channel）

https://zhuanlan.zhihu.com/p/32521576（知乎：go channel 最佳实践）

channel内部结构

每个channel内部实现都有三个队列

1. 接收消息的协程队列。这个队列的结构是一个限定最大长度的链表，所有阻塞在channel的接收操作的协程都会被放在这个队列里。
2. 发送消息的协程队列。这个队列的结构也是一个限定最大长度的链表。所有阻塞在channel的发送操作的协程也都会被放在这个队列里。
3. 环形数据缓冲队列。这个环形数组的大小就是channel的容量。如果数组装满了，就表示channel满了，如果数组里一个值也没有，就表示channel是空的。对于一个阻塞型channel来说，它总是同时处于即满又空的状态。

一个channel被所有使用它的协程所引用，也就是说，只要这两个装了协程的队列长度大于零，那么这个channel就永远不会被垃圾回收。另外，协程本身如果阻塞在channel的读写操作上，这个协程也永远不会被垃圾回收，即使这个channel只会被这一个协程所引用。

 

channel的类型

channel类型的零值形式称为空channel。一个非空channel类型必须通过make关键字进行创建。例如make(chan int, 10)将会创建出一个可以容纳10个int值的channel。第二个整形的参数值代表的就是channel可以容纳数据的大小，如果不提供这个参数值，那默认值就是零。

var ch chan string; // nil channel
ch := make(chan string); // zero channel
ch := make(chan string, 10); // buffered channel

channel里面的value buffer的容量也就是channel的容量。channel的容量为零表示这是一个阻塞型通道，非零表示缓冲型通道[非阻塞型通道]。

 

channel简单规则表

下标的活跃Channel表示即非空又非关闭的Channel，缓冲与非缓存一样

	空channel	已关闭channel	活跃channel
close(ch)	panic	panic	成功
ch  <-  v	阻塞	panic	成功或阻塞
v,ok <- ch	阻塞	永不阻塞	成功或阻塞

channel规则详细解释

空channel

1. 关闭一个空channel会导致当前goroutine引发panic
2. 向一个空channel发送值会导致当前的goroutine阻塞
3. 从一个空channel接收值也会导致当前的goroutine阻塞

在空channel上的调用len和cap函数都统一返回零。

已关闭的Channel

1. 关闭一个已关闭的channel会引发panic
2. 向一个已关闭的channel发送值会引发panic。当这种send操作处于select块里面的case语句上时，它会随时导致select语句引发panic。
3. 从一个已关闭的channel上接收值既不会阻塞也不能panic，它一直能成功返回。只是返回的第二个值ok永远是false，表示接收到的v是在channel关闭之后拿到的，对应得值也是相应元素类型的零值。可以无限循环从已关闭的channel上接收值。

活跃的Channel

1. 关闭操作
1. 从channel的接收协程队列中移除所有的goroutine，并唤醒它们。
2. 从channel的接收协程队列中移除所有的goroutine，并唤醒它们。
3. 一个已关闭的channel内部的缓冲数组可能不是空的，没有接收的这些值会导致channel对象永远不会被垃圾回收。
2. 发送操作
1. 如果是阻塞型channel，那就从channel的接收协程队列中移出第一个协程，然后把发送的值直接递给这个协程。
2. 如果是阻塞型channel，并且channel的接收协程队列是空的，那么当前的协程将会阻塞，并进入到channel的发送协程队列里。
3. 如果是缓冲型channel，并且缓冲数组里还有空间，那么将发送的值添加到数组最后，当前协程不阻塞。
4. 如果是缓冲型channel，并且缓冲数组已经满了，那么当前的协程将会阻塞，并进入到channel的发送协程队列中。
3. 接收操作
1. 如果是缓冲型channel，并且缓冲数组有值，那么当前的协程不会阻塞，直接从数组中拿出第一个值。如果发送队列非空，还需要将队列中的第一个goroutine唤醒。
2. 如果是阻塞型channel，并且发送队列非空的话，那么唤醒发送队列第一个协程，该协程会将发送的值直接递给接收的协程。
3. 如果是缓冲型channel，并且缓冲数组为空，或者是阻塞型channel，并且发送协程队列为空，那么当前协程将会阻塞，并加入到channel的接收协程队列中。

 

总结

根据以上规则，我们可以得出以下结论

1. 如果channel关闭了，那么它的接收和发送协程队列必然空了，但是它的缓冲数组可能还没有空。
2. channel的接收协程队列和缓冲数组，同一个时间必然有一个是空的
3. channel的缓冲数组如果未满，那么它的发送协程队列必然是空的
4. 对于缓冲型channel，同一时间它的接收和发送协程队列，必然有一个是空的
5. 对于非缓冲型channel，一般来说同一时间它的接收和发送协程队列，也必然有一个是空的，但是有一个例外，那就是当它的发送操作和接收操作在同一个select块里出现的时候，两个队列都不是空的。