В каких случаях и для чего происходит блокировка канала в Go?

Блокировка — это фундаментальное свойство каналов в Go, которое служит основным механизмом для синхронизации горутин и управления потоком данных.

Когда канал блокируется?

Блокировка происходит в следующих ситуациях:

1. Отправка данных (ch <- data):

   • В небуферизованный канал: горутина-отправитель блокируется до тех пор, пока другая горутина не будет готова прочитать данные из этого канала.
   • В буферизованный канал: горутина-отправитель блокируется, если буфер канала полон.

2. Чтение данных (<-ch):

   • Из небуферизованного или пустого буферизованного канала: горутина-получатель блокируется до тех пор, пока другая горутина не отправит данные в этот канал.

Основные цели блокировки

• Синхронизация: Блокировка гарантирует, что одна горутина дождется другой в точке обмена данными. Это позволяет координировать их выполнение без использования примитивов синхронизации, таких как мьютексы.
• Управление потоком (Flow Control): Если горутина-производитель работает быстрее горутины-потребителя, заполненный буфер канала заблокирует производителя, не давая ему "затопить" потребителя данными. Это естественный механизм противодействия.

Пример

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    ch := make(chan string) // Небуферизованный канал

    go func() {
        fmt.Println("Горутина: готовлюсь отправить данные...")
        ch <- "Привет из горутины!" // Эта горутина заблокируется здесь...
        fmt.Println("Горутина: данные успешно отправлены.")
    }()

    fmt.Println("Main: жду 2 секунды перед чтением...")
    time.Sleep(2 * time.Second)

    fmt.Println("Main: читаю данные из канала...")
    message := <-ch // ...пока main-горутина не дойдет до этой строки и не прочитает значение.
    fmt.Printf("Main: получил сообщение: '%s'n", message)
}

Таким образом, блокировка канала — это не побочный эффект, а ключевая особенность, реализующая один из главных принципов Go: "Не обменивайтесь данными через общую память; обменивайтесь памятью через каналы".