channel的常規(guī)讀操作
假如有一個(gè)元素類型為int的channel，變量名為ch，那么常規(guī)的讀操作（簡稱recv為讀）在代碼中的寫法如下所示：
// 將結(jié)果丟棄
<-ch
// 將結(jié)果賦值給變量v
v := <-ch
// comma ok style，ok為false表示ch已關(guān)閉且v不是“讀出來的”
v, ok := <-ch
其中ch可能是“有緩沖”的，也可能是“無緩沖”的，甚至可能為nil。
按照上面的寫法，有兩種情況能使讀操作不會(huì)阻塞：
1）通道ch的sendq里已有g(shù)oroutine在等待；
2）通道ch的sendq是空的，但是通道“有緩沖”且緩沖區(qū)中有數(shù)據(jù)。
第一種情況中，只要ch的sendq里有協(xié)程在排隊(duì)，那么需要進(jìn)一步判斷通道是否“有緩沖”：
如果“無緩沖”，當(dāng)前協(xié)程就直接從sendq隊(duì)首的那個(gè)協(xié)程那里拿過數(shù)據(jù)，然后兩者都可以繼續(xù)執(zhí)行；
如果“有緩沖”，隱含信息就是緩沖區(qū)已滿，否則sendq中不會(huì)有協(xié)程排隊(duì)，這時(shí)當(dāng)前協(xié)程從緩沖區(qū)取出第一個(gè)數(shù)據(jù)（緩沖區(qū)有了一個(gè)空閑位置），然后從sendq中取出第一個(gè)協(xié)程，把它的數(shù)據(jù)追加到緩沖區(qū)中，并把它置成ready狀態(tài)，最終兩個(gè)協(xié)程都能繼續(xù)執(zhí)行。
第二種情況中，ch的sendq里沒有協(xié)程在排隊(duì)，所以不需要關(guān)心。ch是有緩沖的，且緩沖區(qū)有數(shù)據(jù)，那么當(dāng)前協(xié)程直接從緩沖區(qū)取出第一個(gè)數(shù)據(jù)，然后就可以繼續(xù)執(zhí)行了。
同樣是上面的寫法，有三種情況會(huì)使讀操作阻塞：
1）通道ch為nil；
2）通道ch無緩沖且sendq為空；
3）通道ch有緩沖且緩沖區(qū)無數(shù)據(jù)。
第一種情況中，參照golang的實(shí)現(xiàn)，允許對(duì)nil通道執(zhí)行讀操作，但是會(huì)使當(dāng)前協(xié)程永久性的阻塞在這個(gè)nil通道上，例如如下代碼會(huì)因死鎖拋出異常：
package main
func main() {
var ch chan int
<-ch
}
第二種情況中，ch為無緩沖通道，sendq中沒有協(xié)程在等待，所以當(dāng)前協(xié)程需要到通道的recvq中排隊(duì)；
第三種情況中，ch有緩沖但是沒有數(shù)據(jù)，隱含的信息就是sendq為空，否則緩沖區(qū)不可能沒有數(shù)據(jù)，所以當(dāng)前協(xié)程只能到recvq中排隊(duì)。
channel的非阻塞讀操作
還是類似tryLock操作：我想獲得這把鎖，但是萬一已經(jīng)被別人獲得了，我不阻塞等待，可以去干其他事情。
對(duì)于通道的非阻塞讀就是：我想從通道讀取數(shù)據(jù)，但是當(dāng)前沒有寫者在排隊(duì)等待，且緩沖區(qū)內(nèi)無數(shù)據(jù)（包含無緩沖），我就需要阻塞等待。但是我不想等待，所以立刻返回并告訴我“現(xiàn)在無數(shù)據(jù)”就可以了。
在golang中，對(duì)于單個(gè)通道的非阻塞讀操作可以用如下代碼實(shí)現(xiàn)，注意是一個(gè)select、一個(gè)case和一個(gè)default，都是一個(gè)，不能多也不能少：
select {
case <-ch: // 此處可以帶有賦值操作，或者是comma ok style
...
default:
...
}
如果檢測(cè)到讀ch不會(huì)阻塞，那么就會(huì)執(zhí)行case <-ch:分支，如果會(huì)阻塞，就會(huì)執(zhí)行default:分支。關(guān)于什么情況下會(huì)阻塞，什么情況下不會(huì)阻塞，參見上面的情況分析。
channel讀操作的實(shí)現(xiàn)
上面簡單的分析了channel的常規(guī)讀操作和非阻塞讀操作，雖然兩者在形式上看起來稍微有些差異，但是主要邏輯都是通過runtime.chanrecv函數(shù)實(shí)現(xiàn)的，下面簡單的進(jìn)行一下解讀：
首先來看一下chanrecv函數(shù)的原型：
func chanrecv(c *hchan, ep unsafe.Pointer, block bool) (selected, received bool)
其中：
c是一個(gè)hchan指針，指向要從中recv數(shù)據(jù)的channel；
ep是一個(gè)指針，指向用來接收數(shù)據(jù)的內(nèi)存，數(shù)據(jù)類型要和c的元素類型一致；
block表示如果讀操作不能立即完成，是否想要阻塞等待；
selected為true表示操作完成（可能因?yàn)橥ǖ酪殃P(guān)閉），false表示目前不可讀但因?yàn)椴幌胱枞╞lock為false）而返回；
received為true表示數(shù)據(jù)確實(shí)是從通道中讀出來的，不是因?yàn)橥ǖ狸P(guān)閉而得到的零值，為false的情況需要結(jié)合selected來解釋，可能是因?yàn)橥ǖ狸P(guān)閉而得到零值（selected為true），或者因?yàn)椴幌胱枞祷兀╯elected為false）。
chanrecv函數(shù)的主要邏輯如下：
如果c等于nil {
如果不想阻塞 {
return false, false
}
永久阻塞
}
如果不想阻塞 且 ((c無緩沖 且 sendq是空的) 或 (c有緩沖 且 緩沖區(qū)為空)) 且 c未關(guān)閉 {
return false, false
}
對(duì)c加鎖
如果c已關(guān)閉 且 緩沖區(qū)為空 {
解鎖c
為ep賦零值
return true, false
}
如果sendq中有內(nèi)容 {
取出隊(duì)首協(xié)程sg
如果有緩沖 {
取出緩沖區(qū)第一個(gè)數(shù)據(jù)賦給ep，再把sg的數(shù)據(jù)追加到緩沖區(qū)，調(diào)整sendx、recvx
} 否則 {
把sg的數(shù)據(jù)賦給ep
}
解鎖c，將sg置為ready
return true, true
}
如果緩沖區(qū)有數(shù)據(jù) {
取出第一個(gè)數(shù)據(jù)賦給ep，移動(dòng)recvx，遞減qcount
解鎖c
return true, true
}
如果不想阻塞 {
解鎖c
return false, false
}
進(jìn)入recvq排隊(duì)等待同時(shí)解鎖c，條件滿足時(shí)會(huì)完成數(shù)據(jù)讀取并被喚醒
return true, 完成數(shù)據(jù)讀取時(shí)通道沒有關(guān)閉
逐塊對(duì)應(yīng)以上代碼：
1）如果c為nil，進(jìn)一步判斷block：如果block為false，那么直接返回兩個(gè)false，表示未recv數(shù)據(jù)；如果block為true，那么就讓當(dāng)前協(xié)程”永久“的阻塞在這個(gè)nil通道上；
2）如果block為false，也就是在”不想阻塞“的前提下，如果是通道”無緩沖“且sendq為空，或者是通道”有緩沖“且緩沖區(qū)為空，最后再判斷通道未關(guān)閉的話，則直接返回兩個(gè)false。本步判斷是在不加鎖的情況下進(jìn)行的，目的是讓非阻塞讀在無法立即完成時(shí)能真正不阻塞（加鎖可能阻塞）。這幾步判斷使用了atomic函數(shù)，并且先后順序不能打亂，要在最后一步判斷通道未關(guān)閉。因?yàn)殛P(guān)閉后的通道不能再被打開，這樣保證了并發(fā)條件下的一致性，如果把判斷closed前置，則在檢查緩沖區(qū)和sendq時(shí)通道可能已關(guān)閉，這樣會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤；
3）加鎖;
4）如果closed不為0，即通道已經(jīng)關(guān)閉的話，則解鎖，然后給ep賦零值，返回true和false；
5）如果sendq不為空，就從中取出第一個(gè)排隊(duì)的協(xié)程sg，如果有緩沖則還需要滾動(dòng)緩沖區(qū)，完成數(shù)據(jù)讀取，并將協(xié)程sg置為ready狀態(tài)（放入run queue，進(jìn)而得到調(diào)度），然后解鎖，返回兩個(gè)true；
6）通過qcount判斷緩沖區(qū)是否有數(shù)據(jù)，在這里”無緩沖“的通道被視為沒有數(shù)據(jù)，到達(dá)這一步sendq一定為空所以不必關(guān)心。緩沖區(qū)有數(shù)據(jù)的話，將第一個(gè)數(shù)據(jù)取出并賦給ep，移動(dòng)recvx，遞減qcount，解鎖，返回兩個(gè)true；
7）如果block為false，即不想阻塞，則解鎖，返回兩個(gè)false；
8）最后，到達(dá)這里就是阻塞讀了，當(dāng)前協(xié)程把自己追加到通道的recvq中阻塞排隊(duì)，同時(shí)解鎖，等到條件滿足時(shí)會(huì)被喚醒。
9）被喚醒有可能是因?yàn)橥ǖ辣魂P(guān)閉，所以最后的返回值received需要根據(jù)被喚醒的原因來判斷，若是因?yàn)榈鹊秸鎸?shí)數(shù)據(jù)則為true，若是因?yàn)橥ǖ狸P(guān)閉則為false。
本篇總結(jié)
1）channel的常規(guī)讀操作如v := <-c，會(huì)被編譯器轉(zhuǎn)換為對(duì)runtime.chanrecv1的調(diào)用，后者內(nèi)部只是調(diào)用了runtime.chanrecv，comma ok寫法會(huì)被編譯器轉(zhuǎn)換為對(duì)runtime.chanrecv2的調(diào)用，與chanrecv1的唯一區(qū)別就是把received返回值賦給了ok；
2）非阻塞式的讀操作，即select、case、default三個(gè)一，會(huì)被編譯器轉(zhuǎn)換為對(duì)runtime.selectnbrecv或selectnbrecv2的調(diào)用（根據(jù)是否comma ok），后兩者也僅僅是調(diào)用了runtime.chanrecv。非阻塞讀的實(shí)現(xiàn)效果如下：
select {
case v = <-c:
... foo
default:
... bar
}
// 被編譯器轉(zhuǎn)化為
if selectnbrecv(&v, c) {
... foo
} else {
... bar
}
comma ok寫法：
select {
case v, ok = <-c:
... foo
default:
... bar
}
// 被編譯器轉(zhuǎn)化為
if c != nil && selectnbrecv2(&v, &ok, c) {
... foo
} else {
... bar
}
