彻底搞懂channel原理(二)
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2021-11-04 17:29
上一篇文章主要介绍channel运行时是通过hchan表示的，也简单说明了hchan各个字段的含义。
我们提到，对channel的操作，本质上就是对hchan里字段的操作。因为在操作的过程中使用了互斥锁，所以保证了channel的并发安全。
这篇文章主要通过现实生活的一些例子来说明channel的一些原理，当然还是不会涉及过多源码。
无缓冲
我们都知道，channel分为无缓冲和缓冲。这两者最大的区别是什么？
我们用一个现实生活的快递例子来说明。
上面场景是快递员在等小库，当然反过来小库也可能在等快递员。
如果没有快递柜，快递员在送快递的过程中，如果家里没人，他就得在那等着，等着有人来签收快递，他才送货结束。
客户在快递员到来之前，他也不能离开家，不然快递来了没人收，所以他也得等到快递员上门，签字收了快递，他才算收货结束。
当然，客户不止有这家快递，如果快递员A在等的时候又来一个快递员B给他送货。这个快递员B不仅得等着，还得排队。等到客户到家后，肯定是先签收A的快递，然后再签收B的快递。
对应到无缓冲channel，
发送数据的时候，如果没有对应的接收者ready，那么发送者就进入到等待发送队列中，等待有对应的接收者唤醒它。
接收数据的时候，如果没有对应的发送者ready，那么接收者就进入到等待接收队列中，等待有对应的发送者唤醒它。
还记得上一篇文章我们介绍过hchan的结构吗。
其中recvq表示等待接收消息的队列，sendq表示等待发送消息的队列。
我们来看waitq。
本质上waitq就是一个链表，更确切的说是一个双向循环的链表。其中waitq记录了链表的头尾，sudog记录了当前等待者的上一个等待者(prev)和下一个等待者(next)。
这就好像小库在签收完A的快递后喊，下一个是谁啊？
A会说:我的下一个是B。
B会说:是我。我记得我上一个是A，目前我没有下一个，所以我是最后一个。
缓冲
看完了无缓冲队列，我们再来看缓冲队列。还是用上面的故事，
只要快递柜有空闲柜子，快递员就可以直接把快递放到柜子里，让客户自己去柜子拿。如果发送没有空闲的柜子，那就只能等，等到别人告诉我有空闲柜子，我再把快递放到空出来的柜子里。
对应到缓冲channel，上面的快递柜，就是缓冲channel中存储数据的buffer。
对于发送者来说：只要缓冲区未满，发送者就可以继续发送数据存放在缓冲区。一旦缓冲区满了，发送者就只能进入到等待发送队列中，等待有对应的接收者唤醒它，然后它再把数据放入到刚刚被取走数据的位置。
对于接收者来说：只要缓冲区不为空，接收者就可以继续接收数据。一旦缓冲区空了，那么接收者就只能进入到等待接收队列中，等待有对应的发送者唤醒它。
上面还有什么问题吗？还真有。
我们取快递的时候，你一定会按照快递放入到快递柜的先后顺序取快递吗？咋么可能。
但是在channel中，是会保证消息的先进先出(FIFO)关系的。至于咋么保证的，我们终结篇解析代码细节的时候再说。
总结
这篇文章主要通过一个快递的例子来介绍channel操作的原理。下一篇我们介绍channel针对上述处理的细节逻辑。
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