Go语言：select语句

go select

golang

发布日期: 2022-01-16

更新日期: 2022-01-16

文章字数: 732

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Go语言：select语句

语法

功能：select 随机执行一个可运行的 case。如果没有 case 可运行，它将阻塞，直到有 case 可运行。

语法：

select {
case clauseA:
    statementA
case clauseB:
    statementB
default:
    statementC
}

说明：

case 中表达式必须是 Channel 收发操作。
无论哪一个表达式返回，都会立刻执行 case 中的代码。
当 select 中两个 case 同时被触发时，会随机执行其中一个，从而避免饥饿问题发生。
default 语句：提供非阻塞的收发的特性。若存在可收发的 Channel ，直接处理该 case 的语句；否则，执行 default 中的语句。

select 能够让 Goroutine 同时等待多个 Channel 可读或可写，在多个文件或者 Channel 状态改变之前，select 会一直阻塞当前线程或 Goroutine 。

select 的几种使用场景

阻塞操作

使用空的 select 语句，会直接阻塞当前 Goroutine，导致 Goroutine 进入无法被唤醒的永久休眠状态。
```
func example() {
    select {}
}
```

单一管道

select 中只包含一个 case ，编译器会将 select 改写成 if 条件语句。若 case 中 Channel 是空指针时，会直接挂起当前 Goroutine 并陷入永久休眠。

func example() {
    c := make(chan string)
    
    go func() {
        time.Sleep(time.Second)
        c <- "one message"
    }
    
    select {
    case msg := <- c:
        fmt.Println("received", msg)
    }
    // 等价于
    // if msg := <- c {
    //     fmt.Println("received", msg)
    // }
}

非阻塞操作：

select中包含多个case，且其中一个是 default 语句。若不存在可收发的 Channel ，直接执行 default 中的语句。

func example() {
    c := make(chan string)
    
    select {
    case msg := <- c:
        fmt.Println("received", msg)
    default:
        fmt.Println("no message received")
    }
}

编译器对 select 的处理

编译器对 select 语句的一般处理流程：

将所有 case 转换成包含 Channel 以及类型等信息的 runtime.scase 结构体。
调用 runtime.selectgo 从多个就绪的 Channel 中选择一个可执行的 runtime.scase 结构体。
通过 for 循环生成一组 if 语句，在语句中判断自己是不是被选中的 case 。

随机执行的关键运行时函数：runtime.selectgo ，它的执行步骤为，

确定 case 的处理顺序
- 轮询顺序：通过 runtime.fastrandom 函数引入随机性。
- 加锁顺序：按照 Channel 的地址排序后确定加锁顺序。
根据轮询顺序遍历所有的 case ，查看是否有可立即处理的 Channel 。
- 如果存在，直接获取 case 对应的索引并返回
- 否则，创建 runtime.sudog 结构体，并将当前 Goroutine 加入到所有相关的 Channel 收发队列，并调用 runtime.gopark 挂起当前 Goroutine ，等待调度器的唤醒。
当调度器唤醒当前 Goroutine 时，会再次按照加锁顺序遍历所有的 case ，从中查找需要被处理的 runtime.sudog 对应的索引。