Каналы и select: урок по Go к собеседованию

Канал это типизированная труба между горутинами. «Не общайтесь через общую память, делитесь памятью через общение».

Создание и виды

ch := make(chan int)      // небуферизованный
bch := make(chan int, 3)  // буфер на 3 элемента
var nilCh chan int        // nil-канал

Небуферизованный: отправка ждёт получателя, получение ждёт отправителя. Это точка синхронизации (рандеву).
Буферизованный: отправка блокируется, только когда буфер полон, получение, когда пуст.
Направленные типы: chan<- int только отправка, <-chan int только получение. Удобно в сигнатурах.

Закрытие

close(ch) говорит «данных больше не будет». После закрытия:

получение сначала отдаёт оставшееся в буфере, затем сразу возвращает нулевое значение;
v, ok := <-ch даёт ok == false, когда канал закрыт и пуст;
for v := range ch завершается после закрытия и опустошения;
отправка в закрытый канал вызывает panic;
повторное закрытие вызывает panic, закрытие nil-канала тоже.

Закрывает отправитель, а не получатель. Если отправителей много, закрывают после того, как все закончили (WaitGroup плюс отдельная горутина).

Таблица поведения

Операция	nil-канал	открытый	закрытый
отправка	блок навсегда	блок или успех	panic
получение	блок навсегда	блок или значение	нулевое значение, ok=false
close	panic	успех	panic

select

select ждёт первую готовую операцию из нескольких:

select {
case v := <-in:
    fmt.Println("получили", v)
case out <- x:
    fmt.Println("отправили")
case <-time.After(time.Second):
    fmt.Println("таймаут")
case <-ctx.Done():
    return ctx.Err()
}

Если готово несколько веток, выбор случайный и равномерный. Приоритета по порядку нет.
default делает select неблокирующим.
select {} блокирует навсегда.
Ветку можно «выключить», присвоив каналу nil: операция с nil-каналом никогда не готова. Так сливают два канала, пока оба не закроются.

Дедлоки

Если все горутины спят на каналах, рантайм падает с fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!. Классика:

ch := make(chan int)
ch <- 1 // некому читать: deadlock

Если хоть одна горутина жива (например, ждёт таймер или сеть), рантайм дедлок не заметит, это будет просто зависание.

Каналы для сигналов

chan struct{} для сигналов без данных: закрытие такого канала будит всех получателей сразу. Так устроены ctx.Done() и «закрой, чтобы остановить всех воркеров».

Таймеры

time.After в цикле создаёт новый таймер на каждой итерации. С Go 1.23 неостановленные таймеры собираются GC, и Reset/Stop стали безопаснее (канал таймера стал синхронным), но для долгих циклов всё равно удобнее один time.NewTimer или time.Ticker.

Частые ошибки

Закрывать канал со стороны получателя или дважды.
Забыть закрыть канал, по которому идёт range: горутина зависнет.
Считать, что select выбирает первую по порядку ветку.
Отправлять в небуферизованный канал без читателя в той же горутине.

Что спросят на собесе

Чем буферизованный канал отличается от небуферизованного.
Что будет при чтении, записи и закрытии nil и закрытого канала.
Как работает select, если готово несколько веток.
Кто и когда должен закрывать канал.
Как устроен канал внутри: hchan с кольцевым буфером, мьютексом и очередями ждущих отправителей и получателей.

Каналы и select