go channel 底层实现原理

首先看一下它的结构体

type hchan struct {
    qcount   uint           // total data in the queue,队列长度
    dataqsiz uint           // size of the circular queue,队列容量
    buf      unsafe.Pointer // points to an array of dataqsiz elements,队列底层数组指针
    elemsize uint16 //元素类型大小
    closed   uint32 //是否关闭 
    elemtype *_type // element type，元素类型
    sendx    uint   // send index,发送索引
    recvx    uint   // receive index,接收索引
    recvq    waitq  // list of recv waiters,接收goroutine链表
    sendq    waitq  // list of send waiters,发送goroutine链表

    // lock protects all fields in hchan, as well as several
    // fields in sudogs blocked on this channel.
    //
    // Do not change another G's status while holding this lock
    // (in particular, do not ready a G), as this can deadlock
    // with stack shrinking.
    lock mutex //锁
}

1.有lock字段就说明channe是线程安全的
2.recvq，sendq都是goroutine链表的封装，recvq表示这个channel的多个接收goroutine，sendq表示这个channel的多个发送goroutine，在发送数据或者关闭channel的时候会用到这两个字段
3.qcount，dataqsiz，buf，sendx，recvx 这几个字段都是和缓冲channel有关的，sendx，recvx会在发送数据和接收数据的时候会用到这两个字段

发送数据原理：
1.发送数据
2.轮训检查recvq链表中是否有接收的goroutine,如果有，直接就把这个发送的值拷贝到接收goroutine的栈里直接返回,如果没有进行下一步
3.如果是一个带缓冲区的channel，检查容量是否已满，不满则根据sendx插入到缓冲数组中，直接返回，已满则该协程阻塞

接收数据原理：
1.检查channel是否已经关闭，关闭了就直接跳到第3步，没关闭就第2步
2.轮训检查sendq链表中是否有发送的goroutine,如果有，直接就把这个发送的值拷贝到接收goroutine的栈里直接返回,如果没有进行下一步
2.如果是一个带缓冲区的channel，检查循环数组中是否有可以发送的元素，有则根据recvx将元素拷贝到该goroutine栈中，直接返回，没有可放出的元素则该协程阻塞

所以仍然可以从一个已经关闭的带有缓冲区的channel读取出数据
如果一个channel被多个goroutine监听，则数据会随机被某个goroutine消费

总的来说，channe 协程间通信的本质是拷贝，优先是recvq,sendq与当前协程之间直接的数据拷贝，若存在缓冲区，则还有缓冲区和协程之间的拷贝

关闭channel时发生了什么？
先将closed赋值为1
加一把大锁【遍历所有的recvq，sendq加入到一个全部协程池】解锁，唤醒全部的协程，所有sendq协程直接panic，所有recvq返回默认值