[数据结构与算法]Go专家编程 select--case篇

select是golang在语言层面提供的IO多路复用机制，可以检测多个channel是否ready(可读、可写)，相比较操作系统层面的IO多路复用还是方便很多。

与select 配合使用的是case和default，default是一种特殊的case。

一：case的数据结构

type scase struct {
    c           *hchan         // chan
    kind        uint16
    elem        unsafe.Pointer // data element
}

c表示当前case语句所操作的channel指针，这也说明了一个case语句只能操作一个channel。

kind表示当前case的类型，是读还是写还是default。分别由常量定义 如下

????????caseRecv：case语句中尝试读取c中的数据

????????caseSend：case语句中尝试向C中写入数据

????????caseDefault：default语句

elem表示缓冲区地址，根据kind不同有不同的作用，如果kind==Recv，elem就表示从c读取数据存放的地方。如果kind==Send，elem就表示向c写入数据 存放的地方。

二：select实现原理

源码包src/runtime/select.go:selectgo()定义了select选择case的函数：

func selectgo(cas0 *scase, order0 *uint16, ncases int) (int, bool)

参数说明：

cas0为scase数组的首地址，selectgo的作用就是从这些cases当中找出一个返回。

order0为一个两倍cas0数组长度的buffer，存放的是scase随机序列(pollorder)+scase中channel的地址序列(lockorder)

????????pollorder:每次调用selectgo，都会把scase顺序打乱，以达到随机检测case的目的。

????????lockorder：去重防止对channel加锁时重复加锁的目的。

ncases：scases数组的长度

返回值说明：

? ? ? ? int表示返回的case的编号

? ? ? ? bool表示?是否成功从channle中读取了数据，如果选中的case是从channel中读数据，则该返回值表示是否读取成功。

func selectgo(cas0 *scase, order0 *uint16, ncases int) (int, bool) {
    //1. 锁定scase语句中所有的channel
    //2. 按照随机顺序检测scase中的channel是否ready
    //   2.1 如果case可读，则读取channel中数据，解锁所有的channel，然后返回(case index, true)
    //   2.2 如果case可写，则将数据写入channel，解锁所有的channel，然后返回(case index, false)
    //   2.3 所有case都未ready，则解锁所有的channel，然后返回（default index, false）
    //3. 所有case都未ready，且没有default语句
    //   3.1 将当前协程加入到所有channel的等待队列
    //   3.2 当将协程转入阻塞，等待被唤醒
    //4. 唤醒后返回channel对应的case index
    //   4.1 如果是读操作，解锁所有的channel，然后返回(case index, true)
    //   4.2 如果是写操作，解锁所有的channel，然后返回(case index, false)
}

注意事项：

对于读channel的case而言，case elem, ok := <-chan1：，一定要判断是否读取成功。因为如果这个channel在其他地方被close()时，当前这个读也是会返回的，只是读取失败ok为false！！！

总结：

• select语句中除default外，每个case操作一个channel，要么读要么写
• select语句中除default外，各case执行顺序是随机的
• select语句中如果没有default语句，则会阻塞等待任一case
• select语句中读操作要判断是否成功读取，关闭的channel也可以读取