在 Go 语言高并发编程中，select语句就像是站在十字路口的交通指挥员。当多个channel（通道）同时向程序发出信号（发送或接收数据就绪时），select必须公平、迅速地决定哪条道路通行。这个“公平”体现在哪里？
核心就在于：当多个case同时就绪时，每个case被选中的概率是均等的，防止任何通道被“饿死”。今天我们就来揭秘它背后的“公平调度”原理。
为什么需要公平？
想象一个场景：
ch1 := make(chan int)
ch2 := make(chan int)
// 启动两个协程，不断发送数据
go func() { for { ch1 <- 1 } }()
go func() { for { ch2 <- 1 } }()
count1, count2 := 0, 0
// 持续从两个通道接收数据
for i := 0; i < 10000; i++ {
select {
case <-ch1:
count1++
case <-ch2:
count2++
}
}我们自然会问：
count1 和 count2 最终会大致相等吗？还是会因为代码顺序（ ch1 在前）导致 count1 远大于 count2 ？
答案是：它们会非常接近1:1！这正是Go设计的精妙之处。
随机洗牌算法
Go的select不是按代码顺序“轮流问询”，而是采用一种随机轮询策略来保证公平：
编译阶段：Go编译器会把select语句转换成底层runtime.selectgo()函数的调用。
运行时：每当执行select时：
- ① 生成随机轮询序列：创建一个包含所有case索引（例如[0,1,2...])的列表。
- ② 洗牌打乱顺序：使用 Fisher-Yates 洗牌算法随机打乱这个列表（类似于洗扑克牌）。这就是核心！
- ③ 按打乱后的顺序检查：按这个随机序列依次检查每个case对应的通道是否就绪。
- ④ 命中首个就绪者：一旦遇到第一个就绪的case，立即执行它并返回。
关键代码（简化理解）：
// 在runtime/select.go的selectgo函数中实现
pollorder := []uint16{0, 1, 2, ..., n-1} // 初始化case索引
fastrandn(uint32(i)) // 伪随机生成索引交换位置
// ...对pollorder进行随机洗牌打乱...
// 然后按照洗牌后的顺序pollorder检查case
for _, idx := range pollorder {
cas := scases[idx]
if channel_is_ready(cas.c) {
return idx // 执行该case
}
}比喻一下：
就像你面前有 10 条安检通道同时开放，安检员不会固定从 1 号到 10 号顺序放人，而是每次轮到他指挥时都随机生成一个新的通道检查顺序（如 8->2->5->1->10->...），然后让第一位就绪的旅客（通道）通过。长久下来，每个通道被选中的几率就是均等的1/10。
实战验证
让我们跑一下开头的例子（增加统计精度）：
package main
import (
"fmt"
"math/rand"
"time"
)
func main() {
ch1 := make(chan int)
ch2 := make(chan int)
// 持续向两个通道发送数据
go func() { for { ch1 <- rand.Intn(100) } }()
go func() { for { ch2 <- rand.Intn(100) } }()
count1, count2 := 0, 0
total := 100000 // 10万次测试
rand.Seed(time.Now().UnixNano())
for i := 0; i < total; i++ {
select {
case <-ch1:
count1++
case <-ch2:
count2++
}
}
ratio1 := float64(count1) / float64(total) * 100
ratio2 := float64(count2) / float64(total) * 100
fmt.Printf("ch1被选中: %.3f%% (%d次)\n", ratio1, count1)
fmt.Printf("ch2被选中: %.3f%% (%d次)\n", ratio2, count2)
fmt.Printf("公平偏离度: %.3f%%\n", abs(ratio1-ratio2))
}
func abs(f float64) float64 {
if f < 0 {
return -f
}
return f
}输出结果：
ch1被选中: 50.302% (50302次)
ch2被选中: 49.698% (49698次)
公平偏离度: 0.604%即便跑 10 万次循环，两个 case 被执行的差异也稳定在 0.5% 以内，证明其公平性设计极其可靠。
边界条件
前提是同时就绪：只有当多个case的通道在同一时刻都就绪时，随机顺序才发挥作用。如果某个通道一直未准备好，它不会被选中。
默认通道（default）的特殊性：
- 如果存在 default:，且没有任何case就绪，则执行 default。
- 有就绪 case 时，default 绝不会执行。
性能考虑：
- Go在编译时会优化单case的情况（直接阻塞该操作）。
- 只有多个case才会触发随机轮询逻辑。
伪随机就够了：fastrandn产生的随机数不是密码学安全的，但对调度公平性完全足够。
并发哲学
Go 通过 select 内部的运行时随机轮询序列 实现了多通道操作的公平调度。这种设计：
- 避免饥饿（Starvation）：防止某个通道因代码顺序被无限忽略。
- 提升整体效率：均衡利用通道资源。
- 简化开发者心智负担：无需手动加权重或轮询，内置即公平。
理解这一机制，能让你在设计高并发程序时更游刃有余，避免掉入隐藏的“执行偏差”陷阱。
