golang并发安全-select
前面说了golang的channel， 今天我们看看golang select 是怎么实现的。
数据结构
type scase struct {
c *hchan // chan
elem unsafe.Pointer // 数据
}select 非默认的case 中都是处理channel 的 接受和发送，所有scase 结构体中c是用来存储select 的case中使用的channel
处理流程
select case 场景
编译器在中间代码生成期间会根据 select 中 case 的不同对控制语句进行优化，这一过程都发生在cmd/compile/internal/walk/select.go 中，下面会根据不同的场景进行分析代码。
没有case
代码示例
func main() {
select {}
}如果是空的select语句，程序会被阻塞，golang 带有死锁监测机制：如果当前写成无法被唤醒，则会panic
源码解读
在runtime/select.go中可以看到：如果cases为空直接调用gopark函数以waitReasonSelectNoCases的原因挂起当前的协程，并且无法被唤醒，golang监测到直接panic。
同样我们在walk/select.go的walkSelectCases函数中可以看到，如果case为空直接调用runtime.block函数
只有一个case
代码示例
func main() {
ch := make(chan int)
go func() {
ch <- 1
}()
select {
case data := <-ch:
fmt.Println("ch data:", data)
}
}如果有输入直接打印ch data : 1 , 没有的话会被检测出all goroutines are asleep - deadlock!（和没有case的一样）
源码解读
如果一个非default case ，将读写转换成 ch <- 或 <- ch， 正常的channel读写
func walkSelectCases(cases []*ir.CommClause) []ir.Node {
// optimization: one-case select: single op.
if ncas == 1 {
cas := cases[0] //获取case
ir.SetPos(cas)
l := cas.Init()
if cas.Comm != nil { // 不是默认
n := cas.Comm // 获取case的条件语句
l = append(l, ir.TakeInit(n)...)
switch n.Op() {
default:
base.Fatalf("select %v", n.Op())
case ir.OSEND: // 如果是 send， 无须处理
// already ok
case ir.OSELRECV2:
r := n.(*ir.AssignListStmt)
// 如果不是 data, ok := <- ch 类型，处理成<- ch
if ir.IsBlank(r.Lhs[0]) && ir.IsBlank(r.Lhs[1]) {
n = r.Rhs[0]
break
}
// 是的话， op设置成data, ok := <- ch形式
r.SetOp(ir.OAS2RECV)
}
l = append(l, n)
}
// 将case 条件后要执行的语句加入带执行的列表
l = append(l, cas.Body...)
// 加入 break类型，跳出select-case
l = append(l, ir.NewBranchStmt(base.Pos, ir.OBREAK, nil))
return l
}
// convert case value arguments to addresses.
// this rewrite is used by both the general code and the next optimization.
var dflt *ir.CommClause
for _, cas := range cases {
ir.SetPos(cas)
n := cas.Comm
if n == nil {
dflt = cas
continue
}
switch n.Op() {
case ir.OSEND:
n := n.(*ir.SendStmt)
n.Value = typecheck.NodAddr(n.Value)
n.Value = typecheck.Expr(n.Value)
case ir.OSELRECV2:
n := n.(*ir.AssignListStmt)
if !ir.IsBlank(n.Lhs[0]) {
n.Lhs[0] = typecheck.NodAddr(n.Lhs[0])
n.Lhs[0] = typecheck.Expr(n.Lhs[0])
}
}
}
}两个case（一个default）
代码示例
func main() {
ch := make(chan int)
select {
case data := <-ch:
fmt.Println("ch data:", data)
default:
fmt.Println("default")
}
}如果写入就走<- 读取，反之走默认
源码解读
如果是两个case，其中一个是default，非default的会根据send还是recv 调用channel的selectnbsend和 selectnbrecv。这两个方法是非阻塞的
func walkSelectCases(cases []*ir.CommClause) []ir.Node){
// optimization: two-case select but one is default: single non-blocking op.
if ncas == 2 && dflt != nil {
cas := cases[0]
if cas == dflt { // 如果是default 放在 cases[1]
cas = cases[1]
}
n := cas.Comm
ir.SetPos(n)
r := ir.NewIfStmt(base.Pos, nil, nil, nil)
r.SetInit(cas.Init())
var cond ir.Node
switch n.Op() {
default:
base.Fatalf("select %v", n.Op())
case ir.OSEND:
// 调用selectnbsend(c, v)
// if selectnbsend(c, v) { body } else { default body }
n := n.(*ir.SendStmt)
ch := n.Chan
cond = mkcall1(chanfn("selectnbsend", 2, ch.Type()), types.Types[types.TBOOL], r.PtrInit(), ch, n.Value)
case ir.OSELRECV2:
n := n.(*ir.AssignListStmt)
recv := n.Rhs[0].(*ir.UnaryExpr)
ch := recv.X
elem := n.Lhs[0]
if ir.IsBlank(elem) { //空的话 elem= NodNil
elem = typecheck.NodNil()
}
cond = typecheck.Temp(types.Types[types.TBOOL])
// 调用 selectnbrecv
fn := chanfn("selectnbrecv", 2, ch.Type())
call := mkcall1(fn, fn.Type().Results(), r.PtrInit(), elem, ch)
as := ir.NewAssignListStmt(r.Pos(), ir.OAS2, []ir.Node{cond, n.Lhs[1]}, []ir.Node{call})
r.PtrInit().Append(typecheck.Stmt(as))
}
r.Cond = typecheck.Expr(cond)
r.Body = cas.Body
r.Else = append(dflt.Init(), dflt.Body...)
return []ir.Node{r, ir.NewBranchStmt(base.Pos, ir.OBREAK, nil)}
}
}每次尝试从channel读/写值，如果不成功则直接返回，不会阻塞。从selectnbsend和selectnbrecv看出，最后转换成if-else
// compiler implements
//
// select {
// case c <- v:
// ... foo
// default:
// ... bar
// }
//
// as
//
// if selectnbsend(c, v) {
// ... foo
// } else {
// ... bar
// }
//
func selectnbsend(c *hchan, elem unsafe.Pointer) (selected bool) {
// block:false
// chan将 select准换if-else
return chansend(c, elem, false, getcallerpc())
}
// compiler implements
//
// select {
// case v, ok = <-c:
// ... foo
// default:
// ... bar
// }
//
// as
//
// if selected, ok = selectnbrecv(&v, c); selected {
// ... foo
// } else {
// ... bar
// }
//
func selectnbrecv(elem unsafe.Pointer, c *hchan) (selected, received bool) {
// block:false
// chan将 select准换if-else
return chanrecv(c, elem, false)
}多个case
代码示例
func main() {
ch := make(chan int)
go func() {
tempArr := []int{1,2,3,4,5,6}
for i := range tempArr {
ch <- i
}
}()
go func() {
for {
select {
case i := <-ch:
println("first: ", i)
case i := <-ch:
println("second", i)
}
}
}()
time.Sleep(3 * time.Second)
}
可以看到多个case，会随机选取一个case执行
源码解读
func walkSelectCases(cases []*ir.CommClause) []ir.Node {
ncas := len(cases)
sellineno := base.Pos
if dflt != nil {
ncas--
}
// 定义casorder为ncas大小的case语句的数组
casorder := make([]*ir.CommClause, ncas)
// 分别定义nsends为发送channel的case个数，nrecvs为接收channel的case个数
nsends, nrecvs := 0, 0
// 多case编译后待执行的语句列表
var init []ir.Node
// generate sel-struct
base.Pos = sellineno
// 定义selv为长度为ncas的scase类型的数组
// scasetype()函数返回的就是scase结构体，包含c和elem两个字段
selv := typecheck.Temp(types.NewArray(scasetype(), int64(ncas)))
init = append(init, typecheck.Stmt(ir.NewAssignStmt(base.Pos, selv, nil)))
// No initialization for order; runtime.selectgo is responsible for that.
// 定义order为2倍的ncas长度的TUINT16类型的数组
// 注意：selv和order作为runtime.selectgo()函数的入参，前者存放scase列表内存地址，后者用来做scase排序使用，排序是为了便于挑选出待执行的case
order := typecheck.Temp(types.NewArray(types.Types[types.TUINT16], 2*int64(ncas)))
var pc0, pcs ir.Node
if base.Flag.Race {
pcs = typecheck.Temp(types.NewArray(types.Types[types.TUINTPTR], int64(ncas)))
pc0 = typecheck.Expr(typecheck.NodAddr(ir.NewIndexExpr(base.Pos, pcs, ir.NewInt(0))))
} else {
pc0 = typecheck.NodNil()
}
// register cases 遍历case生成scase对象放到selv中
for _, cas := range cases {
ir.SetPos(cas)
init = append(init, ir.TakeInit(cas)...)
n := cas.Comm
if n == nil { // default:
continue
}
var i int
var c, elem ir.Node
switch n.Op() { // 根据类型获取chan, elem的值
default:
base.Fatalf("select %v", n.Op())
case ir.OSEND: // 发送chan类型，i从0开始递增
n := n.(*ir.SendStmt)
i = nsends
nsends++
c = n.Chan
elem = n.Value
case ir.OSELRECV2: // 接收chan，i从ncas开始递减
n := n.(*ir.AssignListStmt)
nrecvs++
i = ncas - nrecvs
recv := n.Rhs[0].(*ir.UnaryExpr)
c = recv.X
elem = n.Lhs[0]
}
casorder[i] = cas
// 定义一个函数，写入c或elem到selv数组
setField := func(f string, val ir.Node) {
// 放到selv数组
r := ir.NewAssignStmt(base.Pos, ir.NewSelectorExpr(base.Pos, ir.ODOT, ir.NewIndexExpr(base.Pos, selv, ir.NewInt(int64(i))), typecheck.Lookup(f)), val)
// 添加到带执行列表
init = append(init, typecheck.Stmt(r))
}
c = typecheck.ConvNop(c, types.Types[types.TUNSAFEPTR])
setField("c", c)
if !ir.IsBlank(elem) {
elem = typecheck.ConvNop(elem, types.Types[types.TUNSAFEPTR])
setField("elem", elem)
}
// TODO(mdempsky): There should be a cleaner way to
// handle this.
if base.Flag.Race {
r := mkcallstmt("selectsetpc", typecheck.NodAddr(ir.NewIndexExpr(base.Pos, pcs, ir.NewInt(int64(i)))))
init = append(init, r)
}
}
// 如果发送chan和接收chan的个数不等于ncas，直接报错
if nsends+nrecvs != ncas {
base.Fatalf("walkSelectCases: miscount: %v + %v != %v", nsends, nrecvs, ncas)
}
// run the select 开始执行select动作
base.Pos = sellineno
// 定义chosen, recvOK作为selectgo()函数的两个返回值
// chosen 表示被选中的case的索引，recvOK表示对于接收操作，是否成功接收
chosen := typecheck.Temp(types.Types[types.TINT])
recvOK := typecheck.Temp(types.Types[types.TBOOL])
r := ir.NewAssignListStmt(base.Pos, ir.OAS2, nil, nil)
r.Lhs = []ir.Node{chosen, recvOK}
// 调用runtime.selectgo()函数作为运行时实际执行多case的select动作的函数
fn := typecheck.LookupRuntime("selectgo")
var fnInit ir.Nodes
r.Rhs = []ir.Node{mkcall1(fn, fn.Type().Results(), &fnInit, bytePtrToIndex(selv, 0), bytePtrToIndex(order, 0), pc0, ir.NewInt(int64(nsends)), ir.NewInt(int64(nrecvs)), ir.NewBool(dflt == nil))}
init = append(init, fnInit...)
init = append(init, typecheck.Stmt(r))
// selv and order are no longer alive after selectgo.
// 执行完selectgo()函数后，销毁selv和order数组.
init = append(init, ir.NewUnaryExpr(base.Pos, ir.OVARKILL, selv))
init = append(init, ir.NewUnaryExpr(base.Pos, ir.OVARKILL, order))
if base.Flag.Race {
init = append(init, ir.NewUnaryExpr(base.Pos, ir.OVARKILL, pcs))
}
// dispatch cases
//定义一个函数，根据chosen确定的case分支生成if语句，执行该分支的语句
dispatch := func(cond ir.Node, cas *ir.CommClause) {
cond = typecheck.Expr(cond)
cond = typecheck.DefaultLit(cond, nil)
r := ir.NewIfStmt(base.Pos, cond, nil, nil)
if n := cas.Comm; n != nil && n.Op() == ir.OSELRECV2 {
n := n.(*ir.AssignListStmt)
if !ir.IsBlank(n.Lhs[1]) {
x := ir.NewAssignStmt(base.Pos, n.Lhs[1], recvOK)
r.Body.Append(typecheck.Stmt(x))
}
}
r.Body.Append(cas.Body.Take()...)
r.Body.Append(ir.NewBranchStmt(base.Pos, ir.OBREAK, nil))
init = append(init, r)
}
// 如果多case中有default分支，并且chosen小于0，执行该default分支
if dflt != nil {
ir.SetPos(dflt)
dispatch(ir.NewBinaryExpr(base.Pos, ir.OLT, chosen, ir.NewInt(0)), dflt)
}
// 如果有chosen选中的case分支，即chosen等于i，则执行该分支
for i, cas := range casorder {
ir.SetPos(cas)
dispatch(ir.NewBinaryExpr(base.Pos, ir.OEQ, chosen, ir.NewInt(int64(i))), cas)
}
return init
}
从上面代码可以看出：
1- 初始化过程: 生成scase数组,定义selv 存放scase数组内存地址，定义order 来给scase排序
2- 遍历所有的case ，将case放到带执行列表（不包括default）
3- 调用runtime。selectgo并将selv和order作为入参传入selectgo
4- 根据selectgo返回的chosen来生成if语句，执行对应的case
解锁加锁
加锁的顺序和解锁的顺序相反。
func sellock(scases []scase, lockorder []uint16) {
var c *hchan
for _, o := range lockorder {
c0 := scases[o].c
if c0 != c {
c = c0
lock(&c.lock)
}
}
}
func selunlock(scases []scase, lockorder []uint16) {
// 我们必须非常小心，在解锁最后一把锁后不要触摸sel，因为sel可以在最后一次解锁后立即释放。
//考虑以下情况。第一个M调用runtime·park（）在runtime·selectgo（）中传递sel。
//一旦runtime·park（）解锁了最后一个锁，另一个M会使调用select的G再次可运行，
//并安排其执行。当G在另一个M上运行时，它锁定所有锁并释放sel。现在，如果第一个M触摸sel，它将访问释放的内存。
for i := len(lockorder) - 1; i >= 0; i-- {
c := scases[lockorder[i]].c
if i > 0 && c == scases[lockorder[i-1]].c {
continue // will unlock it on the next iteration
}
unlock(&c.lock)
}
}selectgo
selectgo 处理逻辑
// cas0指向[ncases]scase类型的数组，order0指向[2*ncases]uint16类型的数组（其中ncases必须<=65536）。
// 返回值有两个, chosen 和 recvOK，分别表示选中的case的序号，和对接收操作是否接收成功的布尔值
func selectgo(cas0 *scase, order0 *uint16, pc0 *uintptr, nsends, nrecvs int, block bool) (int, bool) {
if debugSelect {
print("select: cas0=", cas0, "\n")
}
//==== 执行必要的初始化操作，并生成处理case的两种顺序：轮询顺序polIorder和加锁顺序lockorder。
// 为了将scase分配到栈上，这里直接给cas1分配了64KB大小的数组，同理， 给order1分配了128KB大小的数组
// NOTE: In order to maintain a lean stack size, the number of scases
// is capped at 65536.
cas1 := (*[1 << 16]scase)(unsafe.Pointer(cas0))
order1 := (*[1 << 17]uint16)(unsafe.Pointer(order0))
// ncases个数 = 发送chan个数+ 接收chan个数
ncases := nsends + nrecvs
// scases是cas1数组的前ncases个元素
scases := cas1[:ncases:ncases]
// 顺序列表pollorder是order1的0- ncases个元素
pollorder := order1[:ncases:ncases]
// 加锁列表lockorder是order1的ncase到 2 ncases 个元素
lockorder := order1[ncases:][:ncases:ncases]
// NOTE: 编译器初始化的pollorder/lockorder的基础数组不是零。
// Even when raceenabled is true, there might be select
// statements in packages compiled without -race (e.g.,
// ensureSigM in runtime/signal_unix.go).
var pcs []uintptr
if raceenabled && pc0 != nil {
pc1 := (*[1 << 16]uintptr)(unsafe.Pointer(pc0))
pcs = pc1[:ncases:ncases]
}
casePC := func(casi int) uintptr {
if pcs == nil {
return 0
}
return pcs[casi]
}
var t0 int64
if blockprofilerate > 0 {
t0 = cputicks()
}
// 生成排列顺序
norder := 0
for i := range scases {
cas := &scases[i]
// Omit cases without channels from the poll and lock orders.
// 处理case中channel为空的情况
if cas.c == nil {
cas.elem = nil // 便于GC
continue
}
// 通过fastrandn函数引入随机性，确定pollorder列表中case的随机顺序索引
j := fastrandn(uint32(norder + 1))
pollorder[norder] = pollorder[j]
pollorder[j] = uint16(i)
norder++
}
// 重新生成列表
pollorder = pollorder[:norder]
lockorder = lockorder[:norder]
// 根据chan地址确定lockorder加锁排序列表的顺序
// 简单的堆排序，以保证nlogn时间复杂度完成排序
for i := range lockorder {
j := i
// 从轮询顺序开始，在同一channel上排序。
c := scases[pollorder[i]].c
for j > 0 && scases[lockorder[(j-1)/2]].c.sortkey() < c.sortkey() {
k := (j - 1) / 2
lockorder[j] = lockorder[k]
j = k
}
lockorder[j] = pollorder[i]
}
for i := len(lockorder) - 1; i >= 0; i-- {
o := lockorder[i]
c := scases[o].c
lockorder[i] = lockorder[0]
j := 0
for {
k := j*2 + 1
if k >= i {
break
}
if k+1 < i && scases[lockorder[k]].c.sortkey() < scases[lockorder[k+1]].c.sortkey() {
k++
}
if c.sortkey() < scases[lockorder[k]].c.sortkey() {
lockorder[j] = lockorder[k]
j = k
continue
}
break
}
lockorder[j] = o
}
if debugSelect {
for i := 0; i+1 < len(lockorder); i++ {
if scases[lockorder[i]].c.sortkey() > scases[lockorder[i+1]].c.sortkey() {
print("i=", i, " x=", lockorder[i], " y=", lockorder[i+1], "\n")
throw("select: broken sort")
}
}
}
// 锁定select中涉及的所有channel
sellock(scases, lockorder)
var (
gp *g
sg *sudog
c *hchan
k *scase
sglist *sudog
sgnext *sudog
qp unsafe.Pointer
nextp **sudog
)
// === pass 1 - 查找可以等待处理的channel
var casi int
var cas *scase
var caseSuccess bool
var caseReleaseTime int64 = -1
var recvOK bool
for _, casei := range pollorder {
casi = int(casei) // case的索引
cas = &scases[casi]
c = cas.c
if casi >= nsends { // 处理接收channel的case
sg = c.sendq.dequeue()
if sg != nil {
// 如果当前channel的sendq上有等待的goroutine，
// 跳到recv代码 并从缓冲区读取数据后将等待goroutine中的数据放入到缓冲区中相同的位置
goto recv
}
if c.qcount > 0 {
//如果当前channel的缓冲区不为空，就会跳到bufrecv标签处从缓冲区获取数据；
goto bufrecv
}
if c.closed != 0 {
//如果当前channel已经被关闭，就会跳到rclose读取末尾数据和收尾工作；
goto rclose
}
} else { // 处理发送channel的case
if raceenabled {
racereadpc(c.raceaddr(), casePC(casi), chansendpc)
}
if c.closed != 0 {
// 如果当前channel已经被关闭就会直接跳到sclose标签（panic中止程序）
goto sclose
}
sg = c.recvq.dequeue()
if sg != nil {
// 如果当前channel的recvq上有等待的goroutine，就会跳到 send标签向channel发送数据；
goto send
}
if c.qcount < c.dataqsiz {
// 如果当前channel的缓冲区存在空闲位置，就会将待发送的数据存入缓冲区；
goto bufsend
}
}
}
if !block { // 如果是非阻塞，即包含default分支，解锁所有channel并返回
selunlock(scases, lockorder)
casi = -1
goto retc
}
// === pass 2 - 将当前goroutine根据需要挂在chan的sendq或recvq上
gp = getg() // 获取当前的groutine
if gp.waiting != nil {
throw("gp.waiting != nil")
}
nextp = &gp.waiting // 正在等待的sudog结构；按锁定顺序
for _, casei := range lockorder {
casi = int(casei)
cas = &scases[casi]
c = cas.c
sg := acquireSudog()
// 获取sudog，将当前goroutine绑定到sudog上
sg.g = gp
sg.isSelect = true
// 在分配elem和在gp.waiting上排队sg之间没有堆栈分割，copystack可以找到它。
sg.elem = cas.elem
sg.releasetime = 0
if t0 != 0 {
sg.releasetime = -1
}
sg.c = c
// 按锁定顺序构建waiting list 。
*nextp = sg
nextp = &sg.waitlink
// 加入相应等待队列
if casi < nsends {
c.sendq.enqueue(sg)
} else {
c.recvq.enqueue(sg)
}
}
// 被唤醒后会根据 param 来判断是否是由 close 操作唤醒的，所以先置为 nil
gp.param = nil
// Signal to anyone trying to shrink our stack that we're about
// to park on a channel. The window between when this G's status
// changes and when we set gp.activeStackChans is not safe for
// stack shrinking.
atomic.Store8(&gp.parkingOnChan, 1)
// 挂起当前goroutine
gopark(selparkcommit, nil, waitReasonSelect, traceEvGoBlockSelect, 1)
gp.activeStackChans = false
// 加锁所有的channel
sellock(scases, lockorder)
gp.selectDone = 0
sg = (*sudog)(gp.param)
// param 存放唤醒 goroutine 的 sudog，如果是关闭操作唤醒的，那么就为 nil
gp.param = nil
// === pass 3 - 当前 Goroutine 被唤醒之后找到满足条件的 Channel 并进行处理
//dequeue from unsuccessful chans
// otherwise they stack up on quiet channels
// record the successful case, if any.
// We singly-linked up the SudoGs in lock order.
// 从不成功的通道中退出队列，否则它们会堆积在安静的通道上，记录成功的案例（如果有的话）。我们单独将SudoG按锁定顺序连接起来。
casi = -1
cas = nil
caseSuccess = false
// 当前goroutine 的 waiting 链表按照lockorder顺序存放着case的sudog
sglist = gp.waiting
// 在从 gp.waiting 取消case的sudog链接之前清除所有元素，便于GC
for sg1 := gp.waiting; sg1 != nil; sg1 = sg1.waitlink {
sg1.isSelect = false
sg1.elem = nil
sg1.c = nil
}
// 清楚当前goroutine的waiting链表，因为被sg代表的协程唤醒了
gp.waiting = nil
for _, casei := range lockorder {
k = &scases[casei]
// 如果相等说明，goroutine是被当前case的channel收发操作唤醒的
if sg == sglist {
// sg唤醒了当前goroutine, 则当前G已经从sg的队列中出队，这里不需要再次出队
casi = int(casei)
cas = k
caseSuccess = sglist.success
if sglist.releasetime > 0 {
caseReleaseTime = sglist.releasetime
}
} else {
// 不是此case唤醒当前goroutine, 将goroutine从case对应的队列(发送或接收)出队
c = k.c
if int(casei) < nsends {
c.sendq.dequeueSudoG(sglist)
} else {
c.recvq.dequeueSudoG(sglist)
}
}
// 释放当前case的sudog，然后处理下一个case的sudog
sgnext = sglist.waitlink
sglist.waitlink = nil
releaseSudog(sglist)
sglist = sgnext
}
if cas == nil {
throw("selectgo: bad wakeup")
}
c = cas.c
if debugSelect {
print("wait-return: cas0=", cas0, " c=", c, " cas=", cas, " send=", casi < nsends, "\n")
}
if casi < nsends {
if !caseSuccess {
goto sclose
}
} else {
recvOK = caseSuccess
}
if raceenabled {
if casi < nsends {
raceReadObjectPC(c.elemtype, cas.elem, casePC(casi), chansendpc)
} else if cas.elem != nil {
raceWriteObjectPC(c.elemtype, cas.elem, casePC(casi), chanrecvpc)
}
}
if msanenabled {
if casi < nsends {
msanread(cas.elem, c.elemtype.size)
} else if cas.elem != nil {
msanwrite(cas.elem, c.elemtype.size)
}
}
if asanenabled {
if casi < nsends {
asanread(cas.elem, c.elemtype.size)
} else if cas.elem != nil {
asanwrite(cas.elem, c.elemtype.size)
}
}
selunlock(scases, lockorder)
goto retc
bufrecv:
// 能从buffer获取数据
if raceenabled {
if cas.elem != nil {
raceWriteObjectPC(c.elemtype, cas.elem, casePC(casi), chanrecvpc)
}
racenotify(c, c.recvx, nil)
}
if msanenabled && cas.elem != nil {
msanwrite(cas.elem, c.elemtype.size)
}
if asanenabled && cas.elem != nil {
asanwrite(cas.elem, c.elemtype.size)
}
recvOK = true
qp = chanbuf(c, c.recvx)
if cas.elem != nil {
typedmemmove(c.elemtype, cas.elem, qp)
}
typedmemclr(c.elemtype, qp)
c.recvx++
if c.recvx == c.dataqsiz {
c.recvx = 0
}
c.qcount--
selunlock(scases, lockorder)
goto retc
bufsend:
// 发送数据到缓存
if raceenabled {
racenotify(c, c.sendx, nil)
raceReadObjectPC(c.elemtype, cas.elem, casePC(casi), chansendpc)
}
if msanenabled {
msanread(cas.elem, c.elemtype.size)
}
if asanenabled {
asanread(cas.elem, c.elemtype.size)
}
typedmemmove(c.elemtype, chanbuf(c, c.sendx), cas.elem)
c.sendx++
if c.sendx == c.dataqsiz {
c.sendx = 0
}
c.qcount++
selunlock(scases, lockorder)
goto retc
recv:
// 从休眠sender（sg）接收
recv(c, sg, cas.elem, func() { selunlock(scases, lockorder) }, 2)
if debugSelect {
print("syncrecv: cas0=", cas0, " c=", c, "\n")
}
recvOK = true
goto retc
rclose:
// 读取结束的channel
selunlock(scases, lockorder)
recvOK = false
if cas.elem != nil {
typedmemclr(c.elemtype, cas.elem)
}
if raceenabled {
raceacquire(c.raceaddr())
}
goto retc
send:
// 想休眠的接收房发送数据
if raceenabled {
raceReadObjectPC(c.elemtype, cas.elem, casePC(casi), chansendpc)
}
if msanenabled {
msanread(cas.elem, c.elemtype.size)
}
if asanenabled {
asanread(cas.elem, c.elemtype.size)
}
send(c, sg, cas.elem, func() { selunlock(scases, lockorder) }, 2)
if debugSelect {
print("syncsend: cas0=", cas0, " c=", c, "\n")
}
goto retc
retc:
if caseReleaseTime > 0 {
blockevent(caseReleaseTime-t0, 1)
}
return casi, recvOK
sclose:
// 向关闭的channel发送数据
selunlock(scases, lockorder)
panic(plainError("send on closed channel"))
}
总结
简单总结下select对case处理逻辑：
1- 空的case 会被golang监听到无法唤醒的协程，会panic
2- 如果只有一个case， 根据操作类型转换成 <- ch 或 成ch <- () （会跳用channel 的 chansend , chanrecv）
3- 如果一个default 一个非default 的case，非default会走 selectnbsend 和 selectnbrecv 非阻塞的方法（最后转换成if-else 语句）
4- 多个case 的情况下， cmd/compile/internal/walk/select.go 优化程序中：
4.1 对 scase 数组， selv ，order数组初始化，将case放在带执行列表中
4.2 调用selectgo函数，根据返回的chosen 结果来生成if语句，执行对应的case
selectgo 函数：
1- 随机生成一个便利case 的 轮询 poollorder, 根据channel 地址生成一个枷锁顺序的lockorder。（随机顺序保证公平性，加锁顺序能够避免思索）
2- 根据pollorder顺序查找cases是否包含立即处理的chan， 如果有就处理。没有处理的话，创建 sudo 结构，将当前的G 加入各case的channel 对应的 接收发送队列，等待其他G唤醒
3- 当调度器 唤醒当前的G，会按照lockorder ，访问所有的case。从中找到需要处理的case进行读写处理，同时从所有的case 的发送姐搜队列中移除当前的