golang - channel

通过var声明或者make函数创建的channel变量是一个存储在函数栈帧上的指针，占用8个字节，指向堆上的hchan结构体

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源码包中src/runtime/chan.go定义了hchan的数据结构如下：

hchan结构体的主要组成部分有四个：

用来保存goroutine之间传递数据的循环数组：buf

用来记录此循环数组当前发送或接收数据的下标值：sendx和recvx

用于保存向该chan发送和从该chan接收数据被阻塞的goroutine队列： sendq 和 recvq

保证channel写入和读取数据时线程安全的锁：lock

环形数组作为channel 的缓冲区 数组的长度就是定义channnel 时channel 的缓冲大小

在hchan 中包括了读/写 等待队列， waitq是一个双向队列，包括了一个头结点和尾节点。 每个节点是一个sudog结构体变量

channel有2种类型：无缓冲、有缓冲， 在创建时 make(chan type cap) 通过cap 设定缓冲大小

channel有3种模式：写操作模式（单向通道）、读操作模式（单向通道）、读写操作模式（双向通道）

channel有3种状态：未初始化、正常、关闭

如下几种状态会引发panic

channel 是线程安全的，channel的底层实现中，hchan结构体中采用Mutex锁来保证数据读写安全。在对循环数组buf中的数据进行入队和出队操作时，必须先获取互斥锁，才能操作channel数据

go语言语法(基础语法篇)

import "workname/packetfolder"

导入多个包

方法调用 包名.函数//不是函数或结构体所处文件或文件夹名

packagename.Func()

前面加个点表示省略调用，那么调用该模块里面的函数，可以不用写模块名称了:

当导入一个包时，该包下的文件里所有init()函数都会被执行，然而，有些时候我们并不需要把整个包都导入进来，仅仅是是希望它执行init()函数而已。下划线的作用仅仅是为了调用init()函数，所以无法通过包名来调用包中的其他函数

import _ package

变量声明必须要使用否则会报错。

全局变量运行声明但不使用。

func 函数名 (参数1，参数2，...) (返回值a 类型a, 返回值b 类型b，...)

func 函数名 (参数1，参数2，...) (返回值类型1, 返回值类型2，...)

func (this *结构体名) 函数名(参数 string) (返回值类型1, 返回值类型2){}

使用大小来区分函数可见性

大写是public类型

小写是private类型

func prifunc int{}

func pubfunc int{}

声明静态变量

const value int

定义变量

var value int

声明一般类型、接口和结构体

声明函数

func function () int{}

go里面所有的空值对应如下

通道类型

内建函数 new 用来分配内存，它的第一个参数是一个类型，不是一个值，它的返回值是一个指向新分配类型零值的指针

func new(Type) *Type

[这位博主有非常详细的分析]

Go 语言支持并发，我们只需要通过 go 关键字来开启 goroutine 即可。

goroutine 是轻量级线程，goroutine 的调度是由 Golang 运行时进行管理的。

同一个程序中的所有 goroutine 共享同一个地址空间。

语法格式如下:

通道（channel）是用来传递数据的一个数据结构。

通道的声明

通道可用于两个 goroutine 之间通过传递一个指定类型的值来同步运行和通讯。操作符 - 用于指定通道的方向，发送或接收。如果未指定方向，则为双向通道。

[这里有比较详细的用例]

go里面的空接口可以指代任何类型(无论是变量还是函数)

声明空接口

go里面的的强制类型转换语法为:

int(data)

如果是接口类型的强制转成其他类型的语法为:

go里面的强制转换是将值复制过去,所以在数据量的时候有比较高的运行代价

channel使用

【译文】 原文地址

channel是Go语言的一个标志性特性，为go协程之间的数据交互提供一种非常强大的方式，而不需要使用锁机制。

本文将讨论channel的两个重要属性，一个是控制协程间数据发送和接收，以及对channel本身控制。

首先讨论下关闭的channel特性。一旦channel被关闭之后，就不能再继续发送数据给该channel，但是还是可以继续接收channel中的数据。如下所示：

output:

上述例子显示即使ch在for循环之前已经关闭，但还是可以正常的读取缓存中的true值，读完之后ok就会被赋值为false表示channel已经关闭，而且value值为对应channel类型bool的默认零值false。只要不停地从关闭的channel接收，就会无限的返回默认值和false。可以将for循环次数改大点试试即可验证。

通过以上例子可以发现，关闭的channel可以继续接收读取操作，这种特征是有用的。在使用range读取带缓存的channel时就会用到，一旦channel关闭，读取完缓存中数据就会停止接收数据退出。

将前面的例子改为如下：

output:

上面的例子就没有false打出来了。正好是写入channel里面的两个值。

channel与select结合更能发挥出其作用，让我们看一个例子：

上面的例子，因为finish在主协程中发送之后，马上就会在select中接收，并执行done.Done()。主协程wait马上会退出整个程序就结束。但是这里面存在一个问题，如果在select中没有添加finish case的话，主协程就永远发送不了数据到finish这个channel，因为其不带缓存。这里就可以通过将finish改成带缓存的channel，或者可以让select中的finish不会阻塞。

但是出现多个协程都在接收finish通道中的数据的话，就需要发送对应协程数量的值到channel中才能解决上面的问题。但是具体有多少个协程这往往是不好确定的，因为有些协程可能是程序其他部分创建的。一个比较好的选择就是通过使用关闭通道的方法来实现各协程能正常接收并结束。

如下所示：

output：

上面的例子就是使用了关闭的channel可以无限地接收到反馈数据。这样每个协程都能从finish通道中读到关闭信息并执行done.Done()使得主协程wait能退出。并且不需要关注多少个协程数，就能正确的让所有协程读到finish通道信息。

channel的这个特性，可以让程序员无需关注后台具体执行协程个数，确保每个协程都能接收到通道关闭信息，而无需担心死锁问题。

通过上面的例子我们也发现每个协程并不需要从通道中读取对应类型的数据，只需让接收操作能执行就行，让select不被阻塞。所以可以使用空结构体类型，我们可以改成如下：

这里我们只关注通道是否关闭这个信号，而不需要关注通道里面的数据，所以可使用空结构体类型通道。

第二个要讨论的是nil通道：如果定义了一个channel变量没有被初始化，或者被赋值为nil，那么该chennel总是处于阻塞状态。如下所示：

执行结果为：

因为channel为nil无法发送数据，当然也不能接收数据：

这个似乎看起来不是很重要，但是如果你想使用关闭channel来等待多个channel关闭的话，这个特性就有用处了。先看下面的例子：

WaitMany()函数看起来好像是一个等待通道a和b关闭的好方法，但是存在一个问题。假设a通道先关闭，case -a就会变成非阻塞。因为bclosed还是false，程序就会进入到一个死循环当中，导致b通道永远无法确认关闭。

一个安全的方法就是使用nil通道总是阻塞的特点，如下所示：

上面的例子我们在WaitMany函数当中，当a或者b关闭时，case可执行了将对应的通道赋值为nil，让其阻塞这样就可以等待另一个通道关闭。当nil通道是select语句的一部分时，它会被有效地忽略，因此nil通道a会从select中删除它，只留下b，直到它被关闭，退出循环。

总之，closed和nil通道的简单属性对写出优质的go程序是很有用的，可以用来创建高并发程序。

光子网络（photon network）主网部署上线

光子网络是一种适用于以太坊和光谱区块链上ERC20 token和ERC223 token的链下支付网络，具有快速、可扩展和低成本的特点，并提供了与区块链类似的安全性和去中心化保证。在兼容性方面，光子网络不仅可以在windows、Linux、macOS等平台上运行，而且支持Android、iOS等移动平台；为适配移动平台安全性和稳定性需求，光子网络采用精简状态恢复、异步响应及Matrix集群通信机制，提升了移动微支付的用户体验。更进一步，在光谱生态meshbox的支持下，光子网络还可以进行更有效的链接支付以及直接通道无网支付，解决网络信号不佳及网络拥堵等场景下的支付需求。最后，光子网络还提供了跨链token 原子互换以及较完善的第三方服务支持，包括：与比特币、莱特币、以太坊、SMT的两两跨链互换，第三方代理服务帮助离线节点监控通道资金安全，第三方路由查找服务提供路由查询及通道收费等，光子网络将与光谱生态一起构建价值传输的桥梁，为真正万物互联奠定坚实的基础。

2.1 基础功能

光子网络的基础功能包括：通道打开、通道存款、链下直接通道转账、链下间接通道转账、通道关闭、通道更新、通道结算。简要描述基础功能使用场景如下：假设有三个用户Alice、 Bob和Charlie想使用光子网络进行链下转账交易。以Alice发给Bob、Alice发送给Chalie为例：Alice打算转账30个token给Bob,转账20token给Charlie。简单支付过程会是什么样呢？

第一步，打开通道。如果Alice和Bob是第一次使用photon network进行转账交易，他们之前没有直接通道相连。那么对于交易发起者Alice来说, 她需要先使用打开通道功能，在Alice和Bob之间建立一条通道。此时，双方建立的通道内没有token，Alice和Bob可以在通道建立后，单独进行存款操作，也可以在建立通道的同时，存一部分token进通道内。完成了打开通道，就可以使用新建的通道。同理，Alice也可以与Charlie打开通道，Bob也可以与Charlie打开通道，我们假设是Bob与Charlie打开了通道。

第二步，存款进通道。如果Alice在第一步通道创建时没有进行存款，为了能够给Bob进行转账，则Alice需要使用通道存款功能，向新创建的通道存入一定数量的token，存款操作可以重复进行多次，Alice和Bob都可以向通道内存款。假定现在Alice向Alice—— Bob通道存了100 token进通道，则目前Alice—— Bob通道总容量为100 token，其中Alice为100 token，Bob为0 token。此外，Bob在Bob—— Charlie通道内也存入80 token。

第三步，链下转账。在光子网络的支持下，Alice可以向Bob发送30token的转账，因为目前Alice和Bob之间存在直接通道，并且在通道内Alice有100 token的余额，因此，直接通道转账成功。转账完成后，Alice的存款为70token,Bob的存款为30token，此时，因为交易成功发送，没有锁定token。Alice向Charlie发送20token的转账，因为Alice和Charlie之间没有直接通道，所以不能进行直接通道链下转账；但是，Alice和Bob，Bob和Charlie之间有直接通道，Alice可以通过Bob向Charlie进行间接通道转账。转账完成后，Alice—— Bob通道内余额为Alice 50token,Bob 50token; Bob—— Charlie通道内余额为Bob 60token,Charlie 20token。

第四步：关闭通道。Alice在与Bob交易完成后，不想再继续使用她们之间的这条通道，想取回通道内的资金，此时Alice可以使用关闭通道功能单方面关闭这条通道，并等待通道更新后进行结算。

第五步：更新通道。Alice为了不损失钱，在通道关闭的同时需要提交最新的余额证明，更新对方给自己的转账金额；同样，Bob得知Alice打算关闭他们之间的通道，为了防止自己受损失，Bob也需要使用更新通道功能，提交Alice转账给自己的证明，双方更新通道余额（并解锁已注册锁的交易）后，可以进行通道结算。

第六步：结算通道。双方在结算窗口期后，任意一方可以使用通道结算功能将通道内的资金返还回双方各自的链上帐户中。如Alice 50token ,Bob 50token。结算完成后，Alice—— Bob这条通道将被销毁。

2.2 特色功能

在基础功能之外，光子网络还有以下一些特色功能。

（1）合作关闭通道

在大部分的情况下，通道的双方是合作的。因此，单方关闭通道等待超时增加了复杂度和花费。为了提高效率，光子网络增加了合作关闭通道功能，通道双方只需要签名表示同意最终状态。双方合作关闭通道,可以立即进行结算,顺利情况下可以在20秒内,将 token 返回到各自账户上。

（2）不关闭通道取现

通道参与双方通过协商一致,在不关闭通道的情况下,可以从通道中提取一部分资金到自己的链上账户。光子网络为了防止重放攻击，在取钱后重新设置通道打开的区块数，防止取钱后一方使用旧的余额证明关闭通道获取额外利益。

（3）更完善的第三方支持

光子网络提供第三方代理服务，支持代理提交余额证明，代理解锁等功能，并可延伸支持代理创建通道、代理存款等功能，通道参与双方可以在没有光谱（以太坊）的情况下（离线）进行创建通道等操作，并且保证自身利益的安全；光子网络提供第三方路由查找服务，优化路由计算效率和准确率以提高转账成功率，同时实现通道收费功能，激励中间节点以提升光子网络整体使用效能。

（4）引入惩罚机制

为了提高路由效率及资金的利用率,光子网络设计了交易声明放弃方式取代交易双方互锁方式，中转节点声明放弃余额不足的转账，从通道双方的锁集合中移除这个转账，由前向节点重选路由转发。如果放弃锁的节点在结算前对已放弃的锁重新解锁，光子网络将对不诚实的路由中间节点进行惩罚。

（5）密码注册

光子网络新增密码链上注册功能，通过链上密码注册时间判断交易是否过期，未完成的短期交易（锁超时）只要有密码（secret）已经注册即可认为安全，资金通道利用率更高,不会因为某个交易失败,而造成通道关闭。

（6）支持 ERC223 token

ERC223 token标准在现有的ERC20标准基础引入了一些新功能，如防止意外转账的发生等。目前已有部分token支持ERC223标准，为了使光子网络更具普遍应用价值，相应增加了对ERC223 token的支持。

（7）支持 ERC20 扩展 ApproveAndCall

增加ApproveAndCall 接口可以对token逻辑和业务逻辑操作进行简化，光子网络为适应更多token的调用需要，已增加ApproveAndCall扩展，支持多种模式的调用。

三、 光子网络（photon network）优点

光子网络最主要的功能是进行链下微支付，具有安全、快速、可扩展和低费用的优点。此外，光子网络与其他的状态通道相比，还具有以下一些优点：

（1）广泛的跨平台和移动适配应用

现有的一些状态通道技术实现多基于特定的平台，目前能够实现跨平台功能应用的相对较少，光子网络采用go语言开发，可以在windows、Linux、macOS等平台上运行。另外，光子网络设计的应用场景之一是目前应用广泛的移动端和智能设备，因此可以完全适配Android和iOS等移动端系统。光子网络为了提高移动设备的通信稳定性和更好的用户体验，使用Matrix消息框架进行底层通信，此集群管理方案在普通的硬件支持下可达每秒百万级别的吞吐量，其点对点通信在稳定可靠（均需签名和加密）的room内进行，可实时监控节点的状态并提供高效的通信效能。

（2）精简的安全保护（状态恢复）机制

为了保证交易过程的正常进行，以及更好的适配移动设备，光子网络对交易中可能出现的意外场景进行了分析并针对性的设计了解决方案，实现交易节点状态数据的同步以保护交易安全。为了避免交易过程中出现意外造成移动设备存储过多信息，光子网络没有采取所有情况都可以继续交易的机制（这样会存储大量数据，对移动设备的使用效率会有较大影响），在确保意外节点重启后不会丢失token,通道仍可以继续使用的原则上设计了精简状态恢复机制，整体上保护了交易的安全。

（3）日趋完善的第三方支持

光子网络从安全和效率的角度提供了多个第三方支持，当前的第三方支持包括第三方代理和第三方路由服务，第三方代理可以帮助委托方监控通道状态，并在通道另一方关闭通道结算时更新通道状态，对移动节点离线后资金的安全有良好的保证；第三方路由服务接收当前所有节点的通道状态和收费信息，可实时监控节点的状态并提供当前最优的路由及收费方案来提高转账成功率。目前，第三方服务正进一步完善性能并集成进光子网络，方便用户对光子网络的使用。

（4）特殊应用场景支持

无网和跨链是光子网络的亮点。在meshbox的支持下，光子网络可以在不依赖互联网（公链）的情况下进行直接通道无网安全支付，在网络信号不佳和网络拥堵的场景下有现实的应用需求；此外，光子网络可以在不借助第三方的情况下实现链下原子资产转换，对应应用广泛的跨链市场需求。光子网络针对无网和跨链设计了相应的接口和使用流程，初步解决了用户在特殊场景下支付和交换难题。

源码地址：

开发文档：

Golang入门到项目实战 | golang并发变成之通道channel

Go提供了一种称为通道的机制，用于在goroutine之间共享数据。当您作为goroutine执行并发活动时，需要在goroutine之间共享资源或数据，通道充当goroutine之间的管道（管道）并提供一种机制来保证同步交换。

根据数据交换的行为，有两种类型的通道：无缓冲通道和缓冲通道。无缓冲通道用于执行goroutine之间的同步通信，而缓冲通道用于执行异步通信。无缓冲通道保证在发送和接收发生的瞬间两个goroutine之间的交换。缓冲通道没有这样的保证。

通道由make函数创建，该函数指定chan关键字和通道的元素类型。

这是创建无缓冲和缓冲通道的代码块：

语法

使用内置函数make创建无缓冲和缓冲通道。make的第一个参数需要关键字chan，然后是通道允许交换的数据类型。

这是将值发送到通道的代码块需要使用-运算符：

语法

一个包含5个值的缓冲区的字符串类型的goroutine1通道。然后我们通过通道发送字符串“Australia”。

这是从通道接收值的代码块：

语法

- 运算符附加到通道变量（goroutine1）的左侧，以接收来自通道的值。

在无缓冲通道中，在接收到任何值之前没有能力保存它。在这种类型的通道中，发送和接收goroutine在任何发送或接收操作完成之前的同一时刻都准备就绪。如果两个goroutine没有在同一时刻准备好，则通道会让执行其各自发送或接收操作的goroutine首先等待。同步是通道上发送和接收之间交互的基础。没有另一个就不可能发生。

在缓冲通道中，有能力在接收到一个或多个值之前保存它们。在这种类型的通道中，不要强制goroutine在同一时刻准备好执行发送和接收。当发送和接收阻塞时也有不同的条件。只有当通道中没有要接收的值时，接收才会阻塞。仅当没有可用缓冲区来放置正在发送的值时，发送才会阻塞。

实例

运行结果

go语言无缓冲的channel

无缓冲的通道（unbuffered channel）是指在接收前没有能力保存任何值的通道。

这种类型的通道要求发送goroutine和接收goroutine同时准备好，才能完成发送和接收操作。否则，通道会导致先执行发送或接收操作的 goroutine 阻塞等待。

这种对通道进行发送和接收的交互行为本身就是同步的。其中任意一个操作都无法离开另一个操作单独存在。

阻塞：由于某种原因数据没有到达，当前协程（线程）持续处于等待状态，直到条件满足，才接触阻塞。

同步：在两个或多个协程（线程）间，保持数据内容一致性的机制。

下图展示两个 goroutine 如何利用无缓冲的通道来共享一个值：

在第 1 步，两个 goroutine 都到达通道，但哪个都没有开始执行发送或者接收。

在第 2 步，左侧的 goroutine 将它的手伸进了通道，这模拟了向通道发送数据的行为。这时，这个 goroutine 会在通道中被锁住，直到交换完成。

在第 3 步，右侧的 goroutine 将它的手放入通道，这模拟了从通道里接收数据。这个 goroutine 一样也会在通道中被锁住，直到交换完成。

在第 4 步和第 5 步，进行交换，并最终，在第 6 步，两个 goroutine 都将它们的手从通道里拿出来，这模拟了被锁住的 goroutine 得到释放。两个 goroutine 现在都可以去做别的事情了。

如果没有指定缓冲区容量，那么该通道就是同步的，因此会阻塞到发送者准备好发送和接收者准备好接收。

无缓冲channel： —— 同步通信

分享名称：go语言通道关闭 golang 关闭通道
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