Go高阶指南09，select 实现原理
Go高阶指南09，select 实现原理
select 是 GO 语言中用来提供 IO 复用的机制，它可以检测多个 chan 是否 ready（可读/可写）。
老规矩，我们先来答几道题试试水。
答题环节
- 下面程序输出什么？
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func main() {
chan1 := make(chan int)
chan2 := make(chan int)
go func() {
chan1 <- 1
time.Sleep(5 * time.Second)
}()
go func() {
chan2 <- 1
time.Sleep(5 * time.Second)
}()
select {
case <- chan1:
fmt.Println("chan1")
case <- chan2:
fmt.Println("chan2")
default:
fmt.Println("default")
}
fmt.Println("main exit")
}
答案： select 中的 case 执行顺序是随机的，如果某个 case 中的 channel 已经 ready，那么就会执行相应的语句并退 出 select 流程，如果所有 case 中的 channel 都未 ready，那么就会执行 default 中的语句然后退出 select 流程。
由于启动的协程和 select 语句并不能保证执行的顺序，所以也有可能 select 执行时协程还未向channel中写入数据，所以 select 直接执行 default 语句并退出。因此，次程序有可能产生三种输出：
chan1
main exit
chan2
main exit
default
main exit
- 下面程序输出什么？
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func main() {
chan1 := make(chan int)
chan2 := make(chan int)
writeFlag := false
go func() {
for {
if writeFlag {
chan1 <- 1
}
time.Sleep(5 * time.Second)
}
}()
go func() {
for {
if writeFlag {
chan2 <- 1
}
time.Sleep(5 * time.Second)
}
}()
select {
case <- chan1:
fmt.Println("chan1")
case <- chan2:
fmt.Println("chan2")
}
fmt.Println("main exit.")
}
答案： 和第一题一样，select 会随机检测各 case 语句中 channel是否 ready，如果有 case 中 channel 已经 ready 则执行相应的 case 语句后退出 select 流程，如果所有的 channel 都未 ready 且没有 default 的话，则会阻 塞等待各个 channel。因此上述程序会一直阻塞。
- 下面程序输出什么？
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
chan1 := make(chan int)
chan2 := make(chan int)
go func() {
close(chan1)
}()
go func() {
close(chan2)
}()
select {
case <- chan1:
fmt.Println("chan1")
case <- chan2:
fmt.Println("chan2")
}
fmt.Println("main exit.")
}
答案： select 会随机检测各 case 语句中 channel 是否 ready，注意已关闭的 channel 也是可读的，所以上述程序中select 不会阻塞，具体执行哪个 case 语句是随机的。
- 下面程序输出什么？
package main
func main() {
select {
}
}
答案：对于空的 select 语句，程序会被阻塞，确切的说是当前协程被阻塞，同时 Go 自带死锁检测机制，当发现当前协程再也没有机会被唤醒时，则会发生 panic。所以上述程序会 panic。
实现原理
Go 实现 select 时，定义了一个数据结构表示每个 case 语句(包含defaut)，select 执行过程可以类比成一个函数，函数输入 case 数组，输出选中的 case，然后程序流程转到选中的 case块。
源码包 src/runtime/select.go 定义了表示case语句的数据结构：
// Select case descriptor.
// Known to compiler.
// Changes here must also be made in src/cmd/internal/gc/select.go's scasetype.
type scase struct {
c *hchan // chan
elem unsafe.Pointer // data element
}
- c : 表示当前 case 语句所操作的 channel 指针
- elem ：表示缓冲区地址
归纳总结
- select 语句中除 default 外，每个 case 操作一个channel，要么读要么写
- select语句中除 default 外，各 case 执行顺序是随机的
- select 语句中如果没有 default 语句，则会阻塞等待任一 case
- select 语句中读操作要判断是否成功读取，关闭的 channel 也可以读取
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