Wie funktionieren Go-Kanäle unter der Haube?

Go-Kanäle unter der Haube: Eine Datenstruktur für gleichzeitige Kommunikation

Go-Kanäle, die für die Parallelität in Go unerlässlich sind, verfügen über eine faszinierende Implementierung hat viele Entwickler zum Nachdenken gebracht. Dieser Artikel befasst sich mit dem Innenleben von Kanälen und deckt ihre Datenstruktur und architektonischen Abhängigkeiten auf.

Die Kerndatenstruktur für einen Kanal ist der Typ hchan. Es ähnelt einer verknüpften Liste mit separaten Abschnitten für Sende- und Empfangsvorgänge. Jeder Abschnitt enthält einen Zeiger auf die zugehörige Goroutine (einen leichtgewichtigen Thread) und das Datenelement. Darüber hinaus zeigt ein geschlossenes Flag an, ob der Kanal geschlossen wurde.

In die hchan-Struktur eingebettet ist ein Lock-Objekt, der Schlüssel zum Synchronisieren des Zugriffs auf den Kanal. Die Implementierung dieser Sperre variiert je nach Betriebssystem. Auf *nix-Systemen wird ein Futex (Fast Userspace Mutex) verwendet, während auf Windows und anderen unterstützten Betriebssystemen ein Semaphor verwendet wird.

Kanaloperationen wie Makechan, Senden und Empfangen sind definiert und in der chan.go-Quelldatei implementiert. Das ausgewählte Konstrukt und integrierte Funktionen wie close, len und cap werden ebenfalls in dieser Datei behandelt.

Um in die Feinheiten der Kanalimplementierung einzutauchen, wird dringend empfohlen, „Gochannels on steroids“ von Dmitry zu lesen Vyukov, ein Go-Kernentwickler, der eine entscheidende Rolle beim Design und der Entwicklung von Goroutinen, dem Scheduler und Kanälen in Go spielte.

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