Go ランタイムは、データ構造とアルゴリズムの組み合わせを使用して、ゴルーチン間のデータ フローを管理することにより、チャネル操作を内部的に処理します。 Go ランタイムがチャネル操作を処理する方法の概要を次に示します。
1. チャンネルの作成:
- バッファ付きチャネル: バッファ付きチャネルが作成されると、Go ランタイムはデータを保存するためのバッファを割り当てます。バッファ サイズはチャネルの容量によって決まります。- バッファなしチャネル: バッファなしチャネルが作成されるとき、Go ランタイムはバッファを割り当てません。代わりに、「送信キュー」と呼ばれる特別なデータ構造を使用してデータ フローを管理します。
2. 送信操作:
- 送信キュー: goroutine がバッファリングされていないチャネルにデータを送信すると、Go ランタイムはデータを送信キューに追加します。- バッファリングされたチャネル: goroutine がバッファリングされたチャネルにデータを送信すると、Go ランタイムはデータをバッファーに追加します。
3. 受信操作:
- 受信キュー: goroutine がバッファリングされていないチャネルからデータを受信すると、Go ランタイムは送信キューからデータを削除し、受信キューに追加します。- バッファされたチャネル: goroutine がバッファされたチャネルからデータを受信すると、Go ランタイムはバッファからデータを削除します。
4. チャンネルの終了:
- チャネルを閉じる: チャネルが閉じられると、Go ランタイムはチャネルが閉じられていることを示すフラグを設定します。- 閉じたチャネルからの受信: goroutine が閉じたチャネルからデータを受信すると、Go ランタイムはチャネルのタイプに応じて「ゼロ値」と呼ばれる特別な値を返します。
5. チャネルバッファ管理:
- バッファ管理: Go ランタイムは、必要に応じてメモリの割り当てと割り当て解除を行うことにより、バッファされたチャネルのバッファを管理します。- バッファの増加: バッファされたチャネルのバッファがいっぱいになると、Go ランタイムはより多くのメモリを割り当ててバッファ サイズを増やします。
6. チャンネル選択:
- Select ステートメント: Go ランタイムは、「select キュー」と呼ばれる特別なデータ構造を使用して select ステートメントを管理します。- 選択操作: goroutine が select ステートメントを実行すると、Go ランタイムは選択キューをチェックして、どのチャネルから受信するかを決定します。
7. チャネルタイムアウト:
- タイムアウト: Go ランタイムは、「タイムアウト キュー」と呼ばれる特別なデータ構造を使用してタイムアウト操作を管理します。- タイムアウト操作: goroutine がタイムアウト操作を実行すると、Go ランタイムはタイムアウト キューをチェックして、タイムアウトが発生したかどうかを判断します。
8. チャネルエラー処理:
- エラー処理: Go ランタイムは、「エラー キュー」と呼ばれる特別なデータ構造を使用してエラー処理操作を管理します。- エラー操作: goroutine がエラー操作を実行すると、Go ランタイムはエラーキューをチェックして、エラーが発生したかどうかを判断します。
これらは、Go ランタイムが内部でチャネル操作を処理する主な方法です。 Go ランタイムは、データ構造とアルゴリズムの組み合わせを使用してゴルーチン間のデータ フローを管理し、ゴルーチン間の効率的かつ安全な通信を保証します。
引用:[1] https://www.freecodecamp.org/news/how-to-handle-concurrency-in-go/
[2] https://www.bradcypert.com/go-channels/
[3] https://blog.devtrovert.com/p/go-channels-explained-more-than-just
[4] https://github.com/golang/go/blob/master/src/runtime/chan.go
[5] https://go101.org/article/channel.html