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；