chan 是 Go 语言并发编程中最核心的概念之一，它是 Channel（通道） 类型的关键字缩写。

Channel 的设计理念源于通信顺序进程（CSP, Communicating Sequential Processes），它提供了一种安全、同步的方式，让不同的 Goroutine（并发执行的“工人”）之间可以进行通信和数据交换。

1.什么是 chan (通道)？

Channel 可以被理解为一个管道或队列，它具有以下核心特性：

类型安全： Channel 只能传输它在创建时指定的特定类型的数据。
例如：chan int 只能传输 int 整数。
同步机制： Channel 默认会阻塞发送和接收操作，直到另一端准备好。
并发安全： Go 运行时保证了对 Channel 的发送和接收操作是线程安全的，无需额外的锁（sync.Mutex）。

2.chan 怎么使用？

使用 Channel 主要分为三个步骤：创建、发送、接收。

2.1 创建 Channel

使用 make 函数创建 Channel。

//无缓冲通道 (Unbuffered)
ch := make(chan Type)
//容量为 0。发送和接收操作必须同时准备好，否则先执行的操作会一直阻塞，直到另一个操作发生。用于严格的同步。

ch := make(chan Type, N)
//有缓冲通道 (Buffered)
//容量为 N。通道可以存储 N个元素。只有当通道满了（发送）或空了（接收）时，操作才会阻塞。用于解耦和提高吞吐量。

dataCh := make(chan string)       // 无缓冲，用于同步信号
taskCh := make(chan int, 10)      // 有缓冲，容量为 10，用于传输任务
类型语法目的
切片make([]Type, length, capacity)分配底层数组，设置切片的长度和容量。
映射make(map[KeyType]ValueType, capacity)分配和初始化哈希表结构。
通道make(chan Type, capacity)创建通道并设置其缓冲大小。

2.2 发送数据

使用箭头操作符 <- 将数据发送到 Channel。

ch <- value
//示例：
taskCh <- 5 // 将整数 5 发送到 taskCh~~~

2.3 接收数据

使用箭头操作符 <- 从 Channel 接收数据。

value := <-ch             // 接收数据，并赋值给 value
value, ok := <-ch         // 接收数据，并检查通道是否已关闭
  • 示例
// 接收并赋值
taskId := <-taskCh

// 接收并检查状态（常用于循环接收）
id, open := <-taskCh
if !open {
    // 通道已被关闭且数据已取完
}

3.使用的时候要注意什么？

使用 Channel 必须非常小心，错误的用法可能导致程序死锁、数据丢失或性能问题。

3.1避免死锁 (Deadlock)

死锁是使用 Channel 时最常见的问题。 如果一个 Goroutine 试图发送数据到一个无缓冲通道，但没有另一个 Goroutine 准备好接收，该 Goroutine 就会永远阻塞，Go 运行时会检测到这种情况并报告致命错误：fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!

规则： 无缓冲通道 总是需要一个发送方和一个接收方同时在场。
避免： 绝对不要在同一个 Goroutine 中对无缓冲通道进行发送和接收操作。

3.2关闭 Channel

Channel 可以通过 close(ch) 函数关闭，表示不会再有数据发送。

只能发送方关闭： 应该由发送方来关闭 Channel，而不是接收方。
重复关闭 panic： 重复关闭一个 Channel 会导致 panic。
关闭后的接收： 关闭后，接收方仍可以接收到通道中剩余的数据。当数据取完后，接收操作会立即返回该类型的零值，ok 状态为 false。

3.3缓冲区的误解

有缓冲通道 不是无限队列。一旦缓冲区满了，发送操作仍然会阻塞。
合理设置缓冲区大小是提高性能的关键，但过大或过小都可能带来问题。

3.4使用 select 语句处理多 Channel 和超时

当 Goroutine 需要同时监听多个 Channel 的读写操作时，必须使用 select 语句。

select 语句可以实现：
监听多个输入 Channel。
监听多个输出 Channel。
通过 default 块实现非阻塞操作。
结合 time.After 实现超时（Timeout）机制。

具体实现

select {
case msg := <-ch1:
    // 接收到 ch1 的数据
case ch2 <- "hi":
    // 成功发送数据到 ch2
case <-time.After(5 * time.Second):
    // 超时处理
default:
    // 如果没有任何 Channel 准备好，立即执行 default (非阻塞)
}