golang channel 边界情况那些事儿

概述

golang channel 是我们常用的一个用于处理协程通信的最重要的工具， 在一些边界情况下的表现，差异化很大。

本文就golang在channel正常状态、关闭状态、nil 状态下的发送接收以及关闭的表现做一个简单的测试说明， 有任何疑问欢迎交流探讨。

channel在各种状态下的操作表现结论

通道操作	正常状态	关闭状态	nil
发送	√	X (panic: send on closed channel)	X
接收	√	√ (接收到的为初始值)	X
关闭	√	X (panic: close of closed channel)	X

正常发送和接收

示例代码

package main

import (
	"fmt"
)
func main() {
	ch := make(chan string)
	go send(ch)
	recv(ch)
	close(ch)       // 关闭
}
// 接收
func recv(ch <-chan string) {
	x := <-ch
	fmt.Println("result:", x)
}
// 发送
func send(ch chan<- string) {
	ch <- "send_val"
}

运行结果： （一切表现正常）

result: send_val

关闭状态的channel进行操作

package main

import (
	"fmt"
	"time"
)

func main() {
	ch := make(chan string)
	close(ch)   // ok
	close(ch)   // panic: close of closed channel
	go send(ch) // panic: send on closed channel
	recv(ch)    // result:
	time.Sleep(time.Second)
}

func send(ch chan<- string) {
	ch <- "send_val"
}

func recv(ch <-chan string) {
	x := <-ch
	fmt.Println("result:", x)
}

nil channel的操作表现

• 发送的时候: 情况稍复杂， 不存在接收者的时候， 则阻塞， 存在接受者的时候则直接报错 fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
• 关闭的时候: 异常 panic: close of nil channel
• 接收的时候: 有接收者存在的时候错误 fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!， 无接收者存在的时候则block。

这些都是表象，究其根本原因还在于golang channel的底层实现，channel在发送或者接收的时候并不会直接检查channel 是否可用，而是先看看存在不存在对应会调度接受或者发送的go routine， 如果不存在，则挂起阻塞， 存在之后，才会通过这个 nil 的channel进行发送或者接收， 发送/接收的时候会发现channel非法报 goroutine 1 [chan receive (nil chan)]: 然后另外一端则继续进入阻塞状态

package main

import (
	"fmt"
	"time"
)

func main() {
	var ch chan string
	close(ch)   // panic: close of nil channel
	go recv(ch) //   goroutine 1 [chan receive (nil chan)]:
	send(ch)    // fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
	time.Sleep(time.Second)
}

func send(ch chan<- string) {
	ch <- "send_val"
}

func recv(ch <-chan string) {
	x := <-ch
	fmt.Println("result:", x)
}