关于golang:Goroutine调度器及面试精选

Goroutine 调度器

Go 语言在并发编程有着十分弱小的能力，讲到调度器，咱们的话题离不开操作系统、过程与线程这些概念，在学习操作系统时，线程是操作系统调度的最根本单元。

在没有学习 Go 语言之前，线程之间通信，通过内存共享能够实现，然而在调度时每个线程都会占用 1M 以上内存空间，还有复原寄存器中内容也须要向操作系统申请或销毁资源，这样会有较大额定开销。

在 Go 语言中，不须要通过共享内存来通信，而是通过通信来共享内存，这也是 Go 语言最重要的编程理念。这样的话，Go 调度器对 Goroutine 的上下文切换就缩小额定开销了。

Go 调度器概念

• G(Goroutine) — 示意 Go 协程，它是一个待执行的工作或代表一个 Goroutine 对象；
• M(Machine) — 示意操作系统的线程，它由操作系统的调度器调度和治理；
• P(Processor) — 示意处理器，它能够被看做运行在线程上的本地调度器；

M 必须领有 P 才能够执行 G 中的代码，P 含有一个蕴含多个 G 的队列，P 能够调度 G 交由 M 执行。 P 的个数在启动时就决定，默认是应用等同 CPU 的数量，又因为 M 必须持有一个 P 能力运行 Go 代码，所有 M 个数个别也是等同于 CPU 个数，以达到尽可能的应用 CPU 而又不至于产生过多的线程切换开销，这样就大大降低操作系统和硬件的负载。P 的个数，能够应用 runtime.GOMAXPROCS() 来设置个数，当在 IO 密集的场景下能够自行设置来进步性能。

Go 语言的调度器是一个非常复杂机制，看了 Go 源码，尽管有很多正文，然而对于工作经验不足或刚入门 Go 开发来说，咱们还是须要多多的深钻研，还有很多细节须要去学习，比方，调度器的设计原理：

• 在早起 0.x 版本中 Go 语言调度器是单线程调度器，由 G - M 模型组成，还有 P 这个概念；
• 通过一直优化与设计，到 1.0 版本就引入多线程调度器，然而呈现全局锁导致竞争重大；
• 到 1.1 版本，引入处理器 P，而后就形成 GMP 模型；
• 到 Go 1.2 退出抢占式调度器；以及到 1.14 版本引入基于信号量的抢占式调度器

面试题：

1. Go 中的 GMP 模型理解吗？
2. GMP 模型 Go 有几种状态？(闲暇、待运行、运行中、零碎调用、期待中、已进行及栈复制中)

3. 为什么 Go 能进步性能，与过程和线程有什么区别？

   • 线程和过程会导致 CPU 额定开销大，切换线程上下文及申请销毁都须要额定开销；
   • 线程占用内存个别是固定为 2M 内存空间；
   • Go 栈内存是可变的，初始的时候个别为 2KB，最大可扩大为 1GB；
   • Go 本人实现的调度器，所以创立和销毁开销小；