select是Golang在语言层面提供的多路IO复用的机制，其可以检测多个channel是否ready(即是否可读或可写)，使用起来非常方便。1. 语法结构select语句的语法结构和switch语句很相似，也有case语句和default语句：select {case communication clause: statement(s);case communication clause: statement(s); /* 你...
引言select 是 Go 中的一个控制结构。select 语句类似于 switch 语句，但是select会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。
select是Golang在语言层面提供的多路IO复用的机制，其可以检测多个channel是否ready(即是否可读或可写)，使用起来非常方便。
1. 语法结构select语句的语法结构和switch语句很相似，也有case语句和default语句：
select {case communication clause: statement(s);case communication clause: statement(s); /* 你可以定义任意数量的 case */default : /* 可选 */ statement(s);}
说明：
每个case都必须是一个通信
所有channel表达式都会被求值
所有被发送的表达式都会被求值
如果有多个case都可以运行，select会随机公平地选出一个执行。其他不会执行。
否则：
如果有default子句，则执行该语句。
如果没有default字句，select将阻塞，直到某个通信可以运行；Go不会重新对channel或值进行求值。
2. 示例代码示例代码：
package mainimport ("fmt""time")func main() {/*分支语句：if，switch，selectselect 语句类似于 switch 语句，但是select会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。 */ch1 := make(chan int)ch2 := make(chan int)go func() {time.Sleep(2 * time.Second)ch2 <- 200}()go func() {time.Sleep(2 * time.Second)ch1 <- 100}()select {case num1 := <-ch1:fmt.Println("ch1中取数据。。", num1)case num2, ok := <-ch2:if ok {fmt.Println("ch2中取数据。。", num2)}else{fmt.Println("ch2通道已经关闭。。")}}}
运行结果：
可能执行第一个case，打印100，也可能执行第二个case，打印200。(多运行几次，结果就不同了)
select语句结合time包的和chan相关函数
示例代码：
package mainimport ("fmt""time")func main() {ch1 := make(chan int)ch2 := make(chan int)//go func() {//ch1 <- 100//}()select {case <-ch1:fmt.Println("case1可以执行。。")case <-ch2:fmt.Println("case2可以执行。。")case <-time.After(3 * time.Second):fmt.Println("case3执行。。timeout。。")//default://fmt.Println("执行了default。。")}}
运行结果：
3. 实现原理Golang实现select时，定义了一个数据结构表示每个case语句(含defaut，default实际上是一种特殊的case)，select执行过程可以类比成一个函数，函数输入case数组，输出选中的case，然后程序流程转到选中的case块。
3.1 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 // chankinduint16elemunsafe.Pointer // data element}
scase.c为当前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。scase.kind表示该case的类型，分为读channel、写channel和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；
3.2 select实现逻辑源码包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)
函数参数：
cas0为scase数组的首地址，selectgo()就是从这些scase中找出一个返回。
order0为一个两倍cas0数组长度的buffer，保存scase随机序列pollorder和scase中channel地址序列lockorder
pollorder：每次selectgo执行都会把scase序列打乱，以达到随机检测case的目的。
lockorder：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。
ncases表示scase数组的长度
函数返回值：
int： 选中case的编号，这个case编号跟代码一致
bool: 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。
selectgo实现伪代码如下：
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 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)}
特别说明：对于读channel的case来说，如case elem, ok := <-chan1:, 如果channel有可能被其他协程关闭的情况下，一定要检测读取是否成功，因为close的channel也有可能返回零值，此时ok == false。
4. 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
原文：
https://juejin.cn/post/70985687947458642222024-09-19
