go语言判断通道可读可写的简单介绍
golang - channel
通过var声明或者make函数创建的channel变量是一个存储在函数栈帧上的指针,占用8个字节,指向堆上的hchan结构体
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源码包中src/runtime/chan.go定义了hchan的数据结构如下:
hchan结构体的主要组成部分有四个:
用来保存goroutine之间传递数据的循环数组:buf
用来记录此循环数组当前发送或接收数据的下标值:sendx和recvx
用于保存向该chan发送和从该chan接收数据被阻塞的goroutine队列: sendq 和 recvq
保证channel写入和读取数据时线程安全的锁:lock
环形数组作为channel 的缓冲区 数组的长度就是定义channnel 时channel 的缓冲大小
在hchan 中包括了读/写 等待队列, waitq是一个双向队列,包括了一个头结点和尾节点。 每个节点是一个sudog结构体变量
channel有2种类型:无缓冲、有缓冲, 在创建时 make(chan type cap) 通过cap 设定缓冲大小
channel有3种模式:写操作模式(单向通道)、读操作模式(单向通道)、读写操作模式(双向通道)
channel有3种状态:未初始化、正常、关闭
如下几种状态会引发panic
channel 是线程安全的,channel的底层实现中,hchan结构体中采用Mutex锁来保证数据读写安全。在对循环数组buf中的数据进行入队和出队操作时,必须先获取互斥锁,才能操作channel数据
golang-文件读写
文件分类:文本文件和二进制文件
文本文件可读性好,占用的数据空间大
二进制文件,可读性差,占用的数据空间小
文件存取方式:随机存取和顺序存放
随机存取:操作速度慢,对磁盘的消耗大
顺序存放:操作数据块,对磁盘的消耗小
初级方法
高级方法
在程序和文件之间,添加一个缓冲区,每次程序读取文件内容的时候,先去缓冲区查看,如果需要的内容,直接获取,如果没有再去文件中获取
由于缓冲是在内存当中的,和程序的交互返回速度会非常快,这样可以大大提高程序的性能和速度
缺点:有的数据是只在缓冲中存储的,如果在缓冲释放之前,没有将数据实例化落盘,会导致数据的丢失
按行操作文件对象
将之前的file方法封装起来,可以更加方便的使用
使用gzip.NewReader(文件句柄),来操作压缩文件
示例: file,err := os.OpenFile("main.go", os.O_WRONLY|os.O_WRONLY, 0666)
三个参数,
文件操作方法,需要注意不能冲突
操作完成后,当前目录出现一个text.txt 文件,内容是:hello world,test
这里可以可以考虑使用buffio来实现
图解Go中select语句的底层原理
Go 的select语句是一种仅能用于channl发送和接收消息的专用语句,此语句运行期间是阻塞的;当select中没有case语句的时候,会阻塞当前的groutine。所以,有人也会说select是用来阻塞监听goroutine的。
还有人说:select是Golang在语言层面提供的I/O多路复用的机制,其专门用来检测多个channel是否准备完毕:可读或可写。
以上说法都正确。
我们来回顾一下是什么是 I/O多路复用 。
每来一个进程,都会建立连接,然后阻塞,直到接收到数据返回响应。
普通这种方式的缺点其实很明显:系统需要创建和维护额外的线程或进程。因为大多数时候,大部分阻塞的线程或进程是处于等待状态,只有少部分会接收并处理响应,而其余的都在等待。系统为此还需要多做很多额外的线程或者进程的管理工作。
为了解决图中这些多余的线程或者进程,于是有了"I/O多路复用"
每个线程或者进程都先到图中”装置“中注册,然后阻塞,然后只有一个线程在”运输“,当注册的线程或者进程准备好数据后,”装置“会根据注册的信息得到相应的数据。从始至终kernel只会使用图中这个黄黄的线程,无需再对额外的线程或者进程进行管理,提升了效率。
select的实现经历了多个版本的修改,当前版本为:1.11
select这个语句底层实现实际上主要由两部分组成: case语句 和 执行函数 。
源码地址为:/go/src/runtime/select.go
每个case语句,单独抽象出以下结构体:
结构体可以用下图表示:
然后执行select语句实际上就是调用 func selectgo(cas0 *scase, order0 *uint16, ncases int) (int, bool) 函数。
func selectgo(cas0 *scase, order0 *uint16, ncases int) (int, bool) 函数参数:
selectgo 返回所选scase的索引(该索引与其各自的select {recv,send,default}调用的序号位置相匹配)。此外,如果选择的scase是接收操作(recv),则返回是否接收到值。
谁负责调用 func selectgo(cas0 *scase, order0 *uint16, ncases int) (int, bool) 函数呢?
在 /reflect/value.go 中有个 func rselect([]runtimeSelect) (chosen int, recvOK bool) 函数,此函数的实现在 /runtime/select.go 文件中的 func reflect_rselect(cases []runtimeSelect) (int, bool) 函数中:
那谁调用的 func rselect([]runtimeSelect) (chosen int, recvOK bool) 呢?
在 /refect/value.go 中,有一个 func Select(cases []SelectCase) (chosen int, recv Value, recvOK bool) 的函数,其调用了 rselect 函数,并将最终Go中select语句的返回值的返回。
以上这三个函数的调用栈按顺序如下:
这仨函数中无论是返回值还是参数都大同小异,可以简单粗暴的认为:函数参数传入的是case语句,返回值返回被选中的case语句。
那谁调用了 func Select(cases []SelectCase) (chosen int, recv Value, recvOK bool) 呢?
可以简单的认为是系统了。
来个简单的图:
前两个函数 Select 和 rselect 都是做了简单的初始化参数,调用下一个函数的操作。select真正的核心功能,是在最后一个函数 func selectgo(cas0 *scase, order0 *uint16, ncases int) (int, bool) 中实现的。
打乱传入的case结构体顺序
锁住其中的所有的channel
遍历所有的channel,查看其是否可读或者可写
如果其中的channel可读或者可写,则解锁所有channel,并返回对应的channel数据
假如没有channel可读或者可写,但是有default语句,则同上:返回default语句对应的scase并解锁所有的channel。
假如既没有channel可读或者可写,也没有default语句,则将当前运行的groutine阻塞,并加入到当前所有channel的等待队列中去。
然后解锁所有channel,等待被唤醒。
此时如果有个channel可读或者可写ready了,则唤醒,并再次加锁所有channel,
遍历所有channel找到那个对应的channel和G,唤醒G,并将没有成功的G从所有channel的等待队列中移除。
如果对应的scase值不为空,则返回需要的值,并解锁所有channel
如果对应的scase为空,则循环此过程。
在想想select和channel做了什么事儿,我觉得和多路复用是一回事儿
Go语言的特点
类型 在变量名后边
也可不显式声明类型, 类型推断, 但是是静态语言, name一开始放字符串就不能再赋值数字
方法,属性 分开 方法名首字母大写就是就是外部可调的
面向对象设计的一个重要原则:“优先使用组合而不是继承”
Dog 也是Animal , 要复用Animal 的属性和方法,
只需要在结构体 type 里面写 Animal
入口也是main, 用用试试
多态, 有这个方法就是这个接口的实现, 具体的类 不需要知道自己实现了什么接口,
使用: 在一个函数调用之前加上关键字go 就启动了一个goroutine
创建一个goroutine,它会被加入到一个全局的运行队列当中,
调度器 会把他们分配给某个 逻辑处理器 的队列,
一个逻辑处理器 绑定到一个 操作系统线程 ,在上面运行goroutine,
如果goroutine需要读写文件, 阻塞 ,就脱离逻辑处理器 直接 goroutine - 系统线程 绑定
编译成同名.exe 来执行, 不通过虚拟机, 直接是机器码, 和C 一样, 所以非常快
但是也有自动垃圾回收,每个exe文件当中已经包含了一个类似于虚拟机的runtime,进行goroutine的调度
默认是静态链接的,那个exe会把运行时所需要的所有东西都加进去,这样就可以把exe复制到任何地方去运行了, 因此 生成的 .exe 文件非常大
go语言语法(基础语法篇)
import "workname/packetfolder"
导入多个包
方法调用 包名.函数//不是函数或结构体所处文件或文件夹名
packagename.Func()
前面加个点表示省略调用,那么调用该模块里面的函数,可以不用写模块名称了:
当导入一个包时,该包下的文件里所有init()函数都会被执行,然而,有些时候我们并不需要把整个包都导入进来,仅仅是是希望它执行init()函数而已。下划线的作用仅仅是为了调用init()函数,所以无法通过包名来调用包中的其他函数
import _ package
变量声明必须要使用否则会报错。
全局变量运行声明但不使用。
func 函数名 (参数1,参数2,...) (返回值a 类型a, 返回值b 类型b,...)
func 函数名 (参数1,参数2,...) (返回值类型1, 返回值类型2,...)
func (this *结构体名) 函数名(参数 string) (返回值类型1, 返回值类型2){}
使用大小来区分函数可见性
大写是public类型
小写是private类型
func prifunc int{}
func pubfunc int{}
声明静态变量
const value int
定义变量
var value int
声明一般类型、接口和结构体
声明函数
func function () int{}
go里面所有的空值对应如下
通道类型
内建函数 new 用来分配内存,它的第一个参数是一个类型,不是一个值,它的返回值是一个指向新分配类型零值的指针
func new(Type) *Type
[这位博主有非常详细的分析]
Go 语言支持并发,我们只需要通过 go 关键字来开启 goroutine 即可。
goroutine 是轻量级线程,goroutine 的调度是由 Golang 运行时进行管理的。
同一个程序中的所有 goroutine 共享同一个地址空间。
语法格式如下:
通道(channel)是用来传递数据的一个数据结构。
通道的声明
通道可用于两个 goroutine 之间通过传递一个指定类型的值来同步运行和通讯。操作符 - 用于指定通道的方向,发送或接收。如果未指定方向,则为双向通道。
[这里有比较详细的用例]
go里面的空接口可以指代任何类型(无论是变量还是函数)
声明空接口
go里面的的强制类型转换语法为:
int(data)
如果是接口类型的强制转成其他类型的语法为:
go里面的强制转换是将值复制过去,所以在数据量的时候有比较高的运行代价
每天一个知识点:Go 语言当中 Channel(通道)有什么特点,需要注意什么?
使用简单的 make 调用创建的通道叫做无缓冲通道,但 make 还可以接受第二个可选参数,一个表示通道容量的整数。如果容量是 0,make 创建一个无缓冲通道。
无缓冲通道上的发送操作将被阻塞,直到另一个 goroutine 在对应的通道上执行接受操作,这时值传送完成,两个 goroutine 都可以继续执行。相反,如果接受操作先执行,接收方 goroutine 将阻塞,直到另一个 goroutine 在同一个通道上发送一个值。使用无缓冲通道进行的通信导致发送和接受操作 goroutine 同步化。因此,无缓冲通道也称为同步通道。当一个值在无缓冲通道上传递时,接受值后发送方 goroutine 才能被唤醒。
缓冲通道上的发送操作在队列的尾部插入一个元素,接收操作从队列的头部移除一个元素。如果通道满了,发送操作会阻塞所在的 goroutine 直到另一个 goroutine 对它进行接收操作来留出可用的空间。反过来,如果通道是空的,执行接收操作的 goroutine 阻塞,直到另一个 goroutine 在通道上发送数据。
如果给一个 nil 的 channel 发送数据,会造成永远阻塞。
如果从一个 nil 的 channel 中接收数据,也会造成永久阻塞。 给一个已经关闭的 channel 发送数据, 会引起 panic。
从一个已经关闭的 channel 接收数据, 如果缓冲区中为空,则返回一个 零 值。
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