如何向 golang 初学者解释通道阻塞机制？答案

【问题标题】：How to explain channel block mechanism to golang beginners?如何向 golang 初学者解释通道阻塞机制？
【发布时间】：2021-08-24 04:21:42
【问题描述】：

我是一个 golang 初学者，在学习 channel 和 goroutine 时遇到了一些麻烦。我的一个难点是 golang 通道阻塞机制是如何工作的。在golang tour，上面写着By default, sends and receives block until the other side is ready.，我根据自己的理解做了一些实验，得到了结果，fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!。这个提示并没有真正让我了解错误是如何发生的。我google了一下，几乎每一篇文章都是关于channel的深层机制，或者假设读者理解了block这个词已经给出了所有的信息。

但作为初学者我有很多疑问，比如：

同一个 go-routine 写入通道后是否可以执行通道读取操作？
如果一个通道被阻塞，其他 go-routine 是否仍然可以向它发送消息？
如果 go-routine 尝试向被阻塞的频道发送消息，会发生什么？它会通过一个错误，或者什么都没发生，还是？

下面是我的一个让我困惑的测试？（据我所知，main func 是一个 go-routine，我认为它在执行过程中是同一个）

package main

import "time"

func chanWrite(s string, ch chan string) {
    ch <- s
    println("write", s)
}

func chanRead(ch chan string) {
    println("read", <- ch)
}

// main func 1
func main() {
    ch := make(chan string)
    go chanWrite("A", ch)
    time.Sleep(time.Second)
}

// main func 1 didn't throw error


// main func 2(modify main func 1 and then execute it)
func main() {
    ch := make(chan string)
    chanWrite("A", ch)
    time.Sleep(time.Second)
}
// main func 2 throw error: "fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!"

我在这个测试中看到的是在某种情况下，当我在没有读取的情况下将内容写入通道时，我得到了fatal error，有时什么也没有发生（比如在 main func 1 中）。

那么，有人能以一种简单而有趣的方式解释通道块是如何工作的，以便 golang 初学者可以轻松理解它吗？

【问题讨论】：

标签： go channel goroutine

【解决方案1】：

goroutine 可以阻塞等待通道准备好发送或接收，但通道本身永远不会处于“阻塞”状态。

第一个程序没有恐慌，因为主函数执行到最后并终止程序。

同一个go-routine写入通道后是否可以执行通道读操作？

否，如果通道是无缓冲的（默认）。对于无缓冲通道，发送 goroutine 会阻塞，直到接收 goroutine 准备好。

单个 goroutine 不能同时执行发送和接收。如果只有一个 goroutine 发送到通道，goroutine 将永远阻塞。

如果一个通道被阻塞了，其他 go-routine 还能发送消息给它吗？

goroutine 可以在通道关闭之前的任何时间向通道发送值。 goroutine 可以阻塞等待通道准备好发送。

如果 go-routine 尝试向被阻塞的频道发送消息，会发生什么？它会通过一个错误，或者什么都没发生，还是？

goroutine 可以阻塞等待通道准备就绪。通道本身并未处于阻塞状态。

【讨论】：

【解决方案2】：

频道不会“阻塞”。通道上的读取或写入操作可能会阻塞。

对于一个无缓冲的通道（这就是你上面所说的）：写入操作将阻塞写入 goroutine，直到另一个 goroutine 准备好从该通道读取。当读取 goroutine 准备好读取时（即执行

对于缓冲通道：只要通道缓冲区未满，写入就不会阻塞。同样，如果有内容要从通道读取，则读取不会阻塞。

至于你的问题：

如果有问题的通道没有缓冲，写入操作将阻塞，因为只有当另一个 goroutine 正在从通道读取时，写入操作才能继续。所以 goroutine 不会继续从通道中读取。如果这是一个缓冲通道并且通道未满，则同一个 goroutine 可能会写入通道并从中读取。
如果一个 goroutine 正在等待写入通道，而另一个 goroutine 来写入它，它也会阻塞，直到另一个 goroutine 从通道读取。
如果一个 goroutine 尝试写入一个已满的通道，它将阻塞，直到另一个 goroutine 可以从该通道读取。

【讨论】：