Go 的select語句是一種僅能用于channl發(fā)送和接收消息的專用語句,此語句運行期間是阻塞的;當select中沒有case語句的時候,會阻塞當前的groutine。所以,有人也會說select是用來阻塞監(jiān)聽goroutine的。
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還有人說:select是Golang在語言層面提供的I/O多路復(fù)用的機制,其專門用來檢測多個channel是否準備完畢:可讀或可寫。
以上說法都正確。
我們來回顧一下是什么是 I/O多路復(fù)用 。
每來一個進程,都會建立連接,然后阻塞,直到接收到數(shù)據(jù)返回響應(yīng)。
普通這種方式的缺點其實很明顯:系統(tǒng)需要創(chuàng)建和維護額外的線程或進程。因為大多數(shù)時候,大部分阻塞的線程或進程是處于等待狀態(tài),只有少部分會接收并處理響應(yīng),而其余的都在等待。系統(tǒng)為此還需要多做很多額外的線程或者進程的管理工作。
為了解決圖中這些多余的線程或者進程,于是有了"I/O多路復(fù)用"
每個線程或者進程都先到圖中”裝置“中注冊,然后阻塞,然后只有一個線程在”運輸“,當注冊的線程或者進程準備好數(shù)據(jù)后,”裝置“會根據(jù)注冊的信息得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)。從始至終kernel只會使用圖中這個黃黃的線程,無需再對額外的線程或者進程進行管理,提升了效率。
select的實現(xiàn)經(jīng)歷了多個版本的修改,當前版本為:1.11
select這個語句底層實現(xiàn)實際上主要由兩部分組成: case語句 和 執(zhí)行函數(shù) 。
源碼地址為:/go/src/runtime/select.go
每個case語句,單獨抽象出以下結(jié)構(gòu)體:
結(jié)構(gòu)體可以用下圖表示:
然后執(zhí)行select語句實際上就是調(diào)用 func selectgo(cas0 *scase, order0 *uint16, ncases int) (int, bool) 函數(shù)。
func selectgo(cas0 *scase, order0 *uint16, ncases int) (int, bool) 函數(shù)參數(shù):
selectgo 返回所選scase的索引(該索引與其各自的select {recv,send,default}調(diào)用的序號位置相匹配)。此外,如果選擇的scase是接收操作(recv),則返回是否接收到值。
誰負責(zé)調(diào)用 func selectgo(cas0 *scase, order0 *uint16, ncases int) (int, bool) 函數(shù)呢?
在 /reflect/value.go 中有個 func rselect([]runtimeSelect) (chosen int, recvOK bool) 函數(shù),此函數(shù)的實現(xiàn)在 /runtime/select.go 文件中的 func reflect_rselect(cases []runtimeSelect) (int, bool) 函數(shù)中:
那誰調(diào)用的 func rselect([]runtimeSelect) (chosen int, recvOK bool) 呢?
在 /refect/value.go 中,有一個 func Select(cases []SelectCase) (chosen int, recv Value, recvOK bool) 的函數(shù),其調(diào)用了 rselect 函數(shù),并將最終Go中select語句的返回值的返回。
以上這三個函數(shù)的調(diào)用棧按順序如下:
這仨函數(shù)中無論是返回值還是參數(shù)都大同小異,可以簡單粗暴的認為:函數(shù)參數(shù)傳入的是case語句,返回值返回被選中的case語句。
那誰調(diào)用了 func Select(cases []SelectCase) (chosen int, recv Value, recvOK bool) 呢?
可以簡單的認為是系統(tǒng)了。
來個簡單的圖:
前兩個函數(shù) Select 和 rselect 都是做了簡單的初始化參數(shù),調(diào)用下一個函數(shù)的操作。select真正的核心功能,是在最后一個函數(shù) func selectgo(cas0 *scase, order0 *uint16, ncases int) (int, bool) 中實現(xiàn)的。
打亂傳入的case結(jié)構(gòu)體順序
鎖住其中的所有的channel
遍歷所有的channel,查看其是否可讀或者可寫
如果其中的channel可讀或者可寫,則解鎖所有channel,并返回對應(yīng)的channel數(shù)據(jù)
假如沒有channel可讀或者可寫,但是有default語句,則同上:返回default語句對應(yīng)的scase并解鎖所有的channel。
假如既沒有channel可讀或者可寫,也沒有default語句,則將當前運行的groutine阻塞,并加入到當前所有channel的等待隊列中去。
然后解鎖所有channel,等待被喚醒。
此時如果有個channel可讀或者可寫ready了,則喚醒,并再次加鎖所有channel,
遍歷所有channel找到那個對應(yīng)的channel和G,喚醒G,并將沒有成功的G從所有channel的等待隊列中移除。
如果對應(yīng)的scase值不為空,則返回需要的值,并解鎖所有channel
如果對應(yīng)的scase為空,則循環(huán)此過程。
在想想select和channel做了什么事兒,我覺得和多路復(fù)用是一回事兒
Go語言作為出現(xiàn)比較晚的一門編程語言,在其原生支持高并發(fā)、云原生等領(lǐng)域的優(yōu)秀表現(xiàn),像目前比較流行的容器編排技術(shù)Kubernetes、容器技術(shù)Docker都是用Go語言寫的,像Java等其他面向?qū)ο蟮恼Z言,雖然也能做云原生相關(guān)的開發(fā),但是支持的程度遠沒有Go語言高,憑借其語言特性和簡單的編程方式,彌補了其他編程語言一定程度上的不足,一度成為一個熱門的編程語言。
最近在學(xué)習(xí)Go語言,我之前使用過C#、Java等面向?qū)ο缶幊痰恼Z言,發(fā)現(xiàn)其中有很多的編程方式和其他語言有區(qū)別的地方,好記性不如爛筆頭,總結(jié)一下,和其他語言做個對比。這里只總結(jié)差異的地方,具體的語法不做詳細的介紹。
種一棵樹最好的時間是十年前,其次是現(xiàn)在。
3)變量初始化時候可以和其他語言一樣直接在變量后面加等號,等號后面為要初始化的值,也可以使用變量名:=變量值的簡單方式
3)變量賦值 Go語言的變量賦值和多數(shù)語言一致,但是Go語言提供了多重賦值的功能,比如下面這個交換i、j變量的語句:
在不支持多重賦值的語言中,交換兩個變量的值需要引入一個中間變量:
4)匿名變量
在使用其他語言時,有時候要獲取一個值,卻因為該函數(shù)返回多個值而不得不定義很多沒有的變量,Go語言可以借助多重返回值和匿名變量來避免這種寫法,使代碼看起來更優(yōu)雅。
假如GetName()函數(shù)返回3個值,分別是firstName,lastName和nickName
若指向獲得nickName,則函數(shù)調(diào)用可以這樣寫
這種寫法可以讓代碼更清晰,從而大幅降低溝通的復(fù)雜度和維護的難度。
1)基本常量
常量使用關(guān)鍵字const 定義,可以限定常量類型,但不是必須的,如果沒有定義常量的類型,是無類型常量
2)預(yù)定義常量
Go語言預(yù)定義了這些常量 true、false和iota
iota比較特殊,可以被任務(wù)是一個可被編譯器修改的常量,在每個const關(guān)鍵字出現(xiàn)時被重置為0,然后在下一個const出現(xiàn)之前每出現(xiàn)一個iota,其所代表的數(shù)字會自動加1.
3)枚舉
1)int 和int32在Go語言中被認為是兩種不同類型的類型
2)Go語言定義了兩個浮點型float32和float64,其中前者等價于C語言的float類型,后者等價于C語言的double類型
3)go語言支持復(fù)數(shù)類型
復(fù)數(shù)實際上是由兩個實數(shù)(在計算機中使用浮點數(shù)表示)構(gòu)成,一個表示實部(real)、一個表示虛部(imag)。也就是數(shù)學(xué)上的那個復(fù)數(shù)
復(fù)數(shù)的表示
實部與虛部
對于一個復(fù)數(shù)z=complex(x,y),就可以通過Go語言內(nèi)置函數(shù)real(z)獲得該復(fù)數(shù)的實部,也就是x,通過imag(z)獲得該復(fù)數(shù)的虛部,也就是y
4)數(shù)組(值類型,長度在定義后無法再次修改,每次傳遞都將產(chǎn)生一個副本。)
5)數(shù)組切片(slice)
數(shù)組切片(slice)彌補了數(shù)組的不足,其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以抽象為以下三個變量:
6)Map 在go語言中Map不需要引入任何庫,使用很方便
Go循環(huán)語句只支持for關(guān)鍵字,不支持while和do-while
goto語句的語義非常簡單,就是跳轉(zhuǎn)到本函數(shù)內(nèi)的某個標簽
今天就介紹到這里,以后我會在總結(jié)Go語言在其他方面比如并發(fā)編程、面向?qū)ο?、網(wǎng)絡(luò)編程等方面的不同及使用方法。希望對大家有所幫助。
Go語言于2009年11月正式宣布推出,成為開放源代碼項目,并在Linux及Mac OS X平臺上進行了實現(xiàn),后追加Windows系統(tǒng)下的實現(xiàn)。
谷歌資深軟件工程師羅布·派克(Rob Pike)表示,“Go讓我體驗到了從未有過的開發(fā)效率?!迸煽吮硎?,和今天的C++或C一樣,Go是一種系統(tǒng)語言。他解釋道,“使用它可以進行快速開發(fā),同時它還是一個真正的編譯語言,我們之所以現(xiàn)在將其開源,原因是我們認為它已經(jīng)非常有用和強大?!?/p>
2007年,谷歌把Go作為一個20%項目開始研發(fā),即讓員工抽出本職工作之外時間的20%,投入在該項目上。除了派克外,該項目的成員還有其它一些谷歌工程師。
派克表示,編譯后Go代碼的運行速度與C語言非常接近,而且編譯速度非??欤拖裨谑褂靡粋€交互式語言。
現(xiàn)有編程語言均未專門對多核處理器進行優(yōu)化。派克表示,Go就是谷歌工程師為這類程序編寫的一種語言。它不是針對編程初學(xué)者設(shè)計的,但學(xué)習(xí)使用它也不是非常困難。Go支持面向?qū)ο?,而且具有真正的封裝(closures)和反射(reflection)等功能。
在學(xué)習(xí)曲線方面,派克認為Go與Java類似,對于Java開發(fā)者來說,應(yīng)該能夠輕松學(xué)會Go。
之所以將Go作為一個開源項目發(fā)布,目的是讓開源社區(qū)有機會創(chuàng)建更好的工具來使用該語言,例如Eclipse IDE中的插件。目前還沒有支持Go的IDE。
在目前谷歌公開發(fā)布的所有網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中,均沒有使用Go。但是谷歌已經(jīng)使用該語言開發(fā)了幾個內(nèi)部項目。
派克表示,Go是否會對谷歌即將推出的Chrome OS產(chǎn)生影響,現(xiàn)在還言之尚早,不過Go的確可以和Native Client配合使用。他表示,“Go可以讓應(yīng)用完美的運行在瀏覽器內(nèi)。”例如,使用Go可以更高效的實現(xiàn)Wave,無論是在前端還是后臺。
Go語言是一種新的語言,一種并發(fā)的、帶垃圾回收的、快速編譯的語言。它具有以下特點:
1.它可以在一臺計算機上用幾秒鐘的時間編譯一個大型的Go程序。
2.Go語言為軟件構(gòu)造提供了一種模型,它使依賴分析更加容易,且避免了大部分C風(fēng)格include文件與庫的開頭。
3.Go語言是靜態(tài)類型的語言,它的類型系統(tǒng)沒有層級。因此用戶不需要在定義類型之間的關(guān)系上花費時間,這樣感覺起來比典型的面向?qū)ο笳Z言更輕量級。
4.Go語言完全是垃圾回收型的語言,并為并發(fā)執(zhí)行與通信提供了基本的支持。
按照其設(shè)計,Go打算為多核機器上系統(tǒng)軟件的構(gòu)造提供一種方法。
Go語言是一種編譯型語言,它結(jié)合了解釋型語言的游刃有余,動態(tài)類型語言的開發(fā)效率,以及靜態(tài)類型的安全性。它也打算成為現(xiàn)代的,支持網(wǎng)絡(luò)與多核計算的語言。要滿足這些目標,需要解決一些語言上的問題:一個富有表達能力但輕量級的類型系統(tǒng),并發(fā)與垃圾回收機制,嚴格的依賴規(guī)范等等。這些無法通過庫或工具解決好,因此Go也就應(yīng)運而生了。