select为golang提供了多路IO复用机制,和其他IO复用一样,用于检测是否有读写事件是否ready。
golang 的 select 的功能和 select, poll, epoll 相似, 就是监听 IO 操作,当 IO 操作发生时,触发相应的动作。
select 和 switch 是 Go语言中进行分支操作的两个方式,各有各的应用场景。
select
select只能应用于channel的操作,既可以用于channel的数据接收,也可以用于channel的数据发送。
如果select的多个分支都满足条件,则会随机的选取其中一个满足条件的分支, 如语言规范中所说:
If multiple cases can proceed, a uniform pseudo-random choice is made to decide which single communication will execute.
`case`语句的表达式可以为一个变量或者两个变量赋值。
有default语句。
实现原理
golang实现select的时候,实际上为每一个case语句定义了一个数据结构,select语句块执行的时候,实际上可以类比成对一个case数组处理的代码块(或者函数),然后程序流程转到选中的case块。
case数据结构
源码包src/runtime/select.go:scase定义了表示case语句的数据结构:
type scase struct {
c *hchan // chan
kind uint16
elem unsafe.Pointer // data element
}
scase.c表示当前case语句操作的chan指针,这也表明一个case只能监听一个chan。
scase.kind表示当前的chan是可读还是可写channel或者是default。三种类型分别由常量定义:
caseRecv:case语句中尝试读取scase.c中的数据;
caseSend:case语句中尝试向scase.c中写入数据;
caseDefault: default语句
scase.elem表示缓冲区地址,跟据scase.kind不同,有不同的用途:
scase.kind == caseRecv : scase.elem表示读出channel的数据存放地址;
scase.kind == caseSend : scase.elem表示将要写入channel的数据存放地址;
select实现逻辑
源码包src/runtime/select.go:selectgo()定义了select选择case的函数:
// selectgo implements the select statement.
//
// *sel is on the current goroutine’s stack (regardless of any
// escaping in selectgo).
//
// selectgo returns the index of the chosen scase, which matches the
// ordinal position of its respective select{recv,send,default} call.
func selectgo(sel *hselect) int {
}
其中数据结构hselect如下:
// Select statement header.
// Known to compiler.
// Changes here must also be made in src/cmd/internal/gc/select.go’s selecttype.
type hselect struct {
tcase uint16 // total count of scase[]
ncase uint16 // currently filled scase[]
pollorder *uint16 // case poll order
lockorder *uint16 // channel lock order
scase [1]scase // one per case (in order of appearance)
}
hselect.tcase存的是scase总数。
hselect.pollorder是保存scase的随机后的序列。以达到随机检测case的目的。
hselect.lockorder是保存的channel地址。所有case语句中channel序列,以达到去重防止对channel加锁时重复加锁的目的。
selectgo返回int,表示选中的scase,也就是ready的channel index。
该函数执行逻辑大致如下:
锁定scase语句中所有的channel
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)
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)
2.3 所有case都未ready,则解锁所有的channel,然后返回(default index)
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
4.1 如果是读操作,解锁所有的channel,然后返回(case index)
4.2 如果是写操作,解锁所有的channel,然后返回(case index)
一、switch语句
switch语句提供了一个多分支条件执行的方法。每一个case可以携带一个表达式或一个类型说明符。前者又可被简称为case表达式。因此,Go语言的switch语句又分为表达式switch语句和类型switch语句。
1、表达式switch语句
Go会依照从上至下的顺序对每一条case语句中case表达式进行求值,只要被发现其表达式与switch表达式的结果相同,该case语句就会被选中。其余的case语句会被忽略。
2、类型switch语句
类型switch语句与一般形式有两点差别。第一点,紧随case关键字的不是表达式,而是类型说明符。类型说明符由若干个类型字面量组成,且多个类型字面量之间由英文逗号分隔。第二点,它的switch表达式是非常特殊的。这种特殊的表达式也起到了类型断言的作用,但其表现形式很特殊,如:v.(type) , 其中v必须代表一个接口类型的值。该类表达式只能出现在类型switch语句中,且只能充当switch表达式。
case int, int8, int16, int32, int64:
fmt.Println(“A signed integer:%d. The type is %T. \n”, v, i)
最后说一下fallthrough。它既是一个关键字,又可以代表一条语句。fallthrough语句可被包含在表达式switch语句中的case语句中。它的作用是使控制权流转到下一个case。不过要注意fallthrough语句仅能作为case语句中的最后一条语句出现。并且,包含它的case语句不是其所属switch语句的最后一条case语句。