共计 1481 个字符，预计需要花费 4 分钟才能阅读完成。
自从 erlang OTP 团队开设技术博客以来，很多高质量的文章让咱们有机会可能理解 erlang 外部的各种机制。譬如最近的这篇 https://www.erlang.org/blog/p…，就讲述了在 erlang 虚拟机中是如何对“N 对 1”的过程消息传递进行性能优化的。
本文只是站在笔者的角度对文章内容进行转述，如有了解谬误或者不到位的中央，敬请在评论中指出。
下面这张图很直观地体现了优化的成果，这是在多核机器上，很多过程同时向一个过程发送短消息的性能比照。其中横轴是过程数量，纵轴是每秒操作数。能够看到在优化后，曾经实现了程度扩大，即过程数量越多，每秒操作数越多。而在优化之前，过程数越多，性能越低。
在深刻理解这个优化是如何做到的之前，先来理解一下 erlang 虚拟机中的信号（signal）机制。
在 erlang 虚拟机中，实体 (entity) 代表所有并发执行的货色，包含过程、Port 等等。一般的过程音讯也是一种信号。信号的程序遵循以下规定：
如果实体 A 先发送信号 S1 给 B, 而后发送 S2 给 B。那么 S1 保障不会在 S2 之后达到。艰深地讲，设想一条 N 个车道的公路，不容许超车，那么在同一条车道上，汽车的程序是肯定的；而不同车道之间，汽车的前后总是在变动。
下图是在优化之前，一个过程内简略构造。
过程发送音讯的步骤是这样的：
- 调配一个链表的节点，其中蕴含信号
- 获取外信号队列（OuterSinalQueue）的锁
- 将信号节点增加到外信号队列的前面
- 开释锁。
过程收取音讯的步骤是这样的：
- 获取外信号队列的锁
- 将外信号队列的内容增加到内信号队列（InnerSinalQueue）前面
- 开释锁。
以上是选项 {message_queue_data, off_heap} 开启时的机制。而默认的选项是 {message_queue_data, on_heap}, 本次的这个优化其实只作用于 off_heap 的状况，也就是如果咱们没有对 message_queue_data 这个选项进行配置，那么这个优化就和咱们无关。那么默认状况下的消息传递步骤是什么呢？尽管和这个优化无关，但文章里还是具体介绍了一下：
发送音讯的步骤：
- 尝试用
try_lock来获取主过程锁（MainProcessLock）。
如果胜利：
1. 在过程的主堆（main heap）上为信号调配空间，并将信号复制到那里
2. 调配一个链表节点，蕴含指向那个信号的地位的指针
3. 获取外信号队列锁
4. 将信号节点增加到外信号队列的前面
5. 开释外信号队列锁
6. 开释主过程锁
如果失败：
1. 调配一个链表的节点，其中蕴含信号
2. 获取外信号队列锁
3. 将信号节点增加到外信号队列的前面
4. 开释外信号队列锁。
能够看出 on_heap 的益处就是在获取主过程锁胜利的状况下，信号数据被间接复制到了过程的主堆上。害处就是须要获取主过程锁，来避免在这个过程中产生垃圾回收。所以，在十分多的过程同时给一个过程发消息的时候，off_heap具备更好的扩展性，因为不须要去争抢接收者的主过程锁。
尽管如此，外信号队列锁仍旧是一个性能瓶颈。
上面咱们能够聊聊如何优化了。
回顾咱们之前提到的 erlang 虚拟机对于信号程序的要求，能看出咱们须要的是一条 N 车道的公路，当初却只有一个收费站（接收者的外信号队列锁），车全堵在这了。优化的计划显然也跃然纸上了，就是减少“收费站“的数量。通过简略地对发送者过程的 pid 做哈希，将信号分流到 64 个 slot 队列中。
只有在同时获取外信号队列的过程数量超过肯定阈值的时候，此优化才会被触发。
此优化为咱们在多核机器上进行 N 对 1 的大量消息传递提供了更好的性能。更多的细节请参见原文。
