goroutine-快速入門(mén)

快速入門(mén)小結(jié)：
（1）主線程是一個(gè)物理線程，直接作用在cpu上的。是重量級(jí)的，非常耗費(fèi)cpu資源。
（2）協(xié)程從主線程開(kāi)局的，是輕量級(jí)的線程，是邏輯態(tài)，對(duì)資源消耗相對(duì)小。
（3）Golang的協(xié)程機(jī)制是重要的特點(diǎn)，可以輕松的開(kāi)啟上萬(wàn)個(gè)協(xié)程。其它編程語(yǔ)言的并發(fā)機(jī)制是一般基于線程的，開(kāi)啟過(guò)多的線程，資源耗費(fèi)大，這里就突顯Golang在并發(fā)上的優(yōu)勢(shì)了

協(xié)程是通過(guò)使用關(guān)鍵字 go 調(diào)用（或執(zhí)行）一個(gè)函數(shù)或者方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的（也可以是匿名函數(shù)）。

?Go 語(yǔ)言在語(yǔ)言層面上支持了并發(fā)，goroutine是Go語(yǔ)言提供的一種用戶態(tài)線程，有時(shí)我們也稱(chēng)之為協(xié)程。

所謂的協(xié)程，某種程度上也可以叫做輕量線程，它不由os而由應(yīng)用程序創(chuàng)建和管理，因此使用開(kāi)銷(xiāo)較低（一般為4K）。

我們可以創(chuàng)建很多的goroutine，并且它們跑在同一個(gè)內(nèi)核線程之上的時(shí)候，就需要一個(gè)調(diào)度器來(lái)維護(hù)這些goroutine，確保所有的goroutine都能使用cpu，并且是盡可能公平地使用cpu資源。

調(diào)度器的主要有4個(gè)重要部分，分別是M、G、P、Sched，前三個(gè)定義在runtime.h中，Sched定義在proc.c中。

• M (work thread) 代表了系統(tǒng)線程O(píng)S Thread，由操作系統(tǒng)管理。

• P (processor) 銜接M和G的調(diào)度上下文，它負(fù)責(zé)將等待執(zhí)行的G與M對(duì)接。P的數(shù)量可以通過(guò)GOMAXPROCS()來(lái)設(shè)置，它其實(shí)也就代表了真正的并發(fā)度，即有多少個(gè)goroutine可以同時(shí)運(yùn)行。

• G (goroutine) goroutine的實(shí)體，包括了調(diào)用棧，重要的調(diào)度信息，例如channel等。

在操作系統(tǒng)的OS Thread和編程語(yǔ)言的User Thread之間，實(shí)際上存在3種線程對(duì)應(yīng)模型，也就是：1:1，1:N，M:N。

• N:1? ? ? 多個(gè)（N）用戶線程始終在一個(gè)內(nèi)核線程上跑，context上下文切換很快，但是無(wú)法真正的利用多核。
• 1:1? ? ? 一個(gè)用戶線程就只在一個(gè)內(nèi)核線程上跑，這時(shí)可以利用多核，但是上下文切換很慢，切換效率很低。
• M:N? ? ? 多個(gè)goroutine在多個(gè)內(nèi)核線程上跑，這個(gè)可以集齊上面兩者的優(yōu)勢(shì)，但是無(wú)疑增加了調(diào)度的難度。

M:N 綜合兩種方式（N:1，1:1）的優(yōu)勢(shì)。多個(gè) goroutines 可以在多個(gè) OS threads 上處理。既能快速切換上下文，也能利用多核的優(yōu)勢(shì)，而Go正是選擇這種實(shí)現(xiàn)方式。

MPG是其調(diào)度模型

M：可以理解為主線程，它是一個(gè)物理級(jí)別的線程，它比較耗費(fèi)資源。

p：可以理解為在整個(gè)執(zhí)行過(guò)程當(dāng)中的上下文環(huán)境，上下文環(huán)境可以簡(jiǎn)單理解為運(yùn)行時(shí)候所需要的資源或者當(dāng)時(shí)操作系統(tǒng)的一個(gè)狀態(tài)。

在主線程運(yùn)行的過(guò)程當(dāng)中，啟動(dòng)了一個(gè)協(xié)程，在協(xié)程起來(lái)的時(shí)候需要有一個(gè)上下文的環(huán)境。上下文環(huán)境就是是否cpu可分配，需要的資源和當(dāng)時(shí)運(yùn)行的狀態(tài)。

G：是協(xié)程

多個(gè)m作用在一個(gè)cpu，那么就是并發(fā)，作用在多個(gè)cpu就是并行。可以看到M可以開(kāi)啟多個(gè)協(xié)程，形成一個(gè)隊(duì)列。

Go 語(yǔ)言中的goroutine是運(yùn)行在多核CPU中的(通過(guò)runtime.GOMAXPROCS(1)設(shè)定CPU核數(shù))。 實(shí)際中運(yùn)行的CPU核數(shù)未必會(huì)和實(shí)際物理CPU數(shù)相吻合。

每個(gè)goroutine都會(huì)被一個(gè)特定的P(某個(gè)CPU)選定維護(hù)，而M(物理計(jì)算資源)每次挑選一個(gè)有效P，然后執(zhí)行P中的goroutine。

每個(gè)P會(huì)將自己所維護(hù)的goroutine放到一個(gè)G隊(duì)列中，其中就包括了goroutine堆棧信息，是否可執(zhí)行信息等等。

底層可能維護(hù)了線程池，線程池里面可能預(yù)留了M1，也可能沒(méi)有。這個(gè)就和操作系統(tǒng)底層相關(guān)了，如果有就將M1拿出來(lái)并且喚醒他，讓其工作，如果沒(méi)有那么就創(chuàng)建。

這里創(chuàng)建的M1線程可能就在其他cpu上了，有點(diǎn)像并行。

協(xié)程可以運(yùn)行在操作系統(tǒng)多個(gè)線程之間，也可以運(yùn)行在線程之內(nèi)，讓你可以很小的內(nèi)存占用就可以處理大量的任務(wù)。由于操作系統(tǒng)線程上的協(xié)程時(shí)間片，你可以使用少量的操作系統(tǒng)線程就能擁有任意多個(gè)提供服務(wù)的協(xié)程，而且 Go 運(yùn)行時(shí)可以聰明的意識(shí)到哪些協(xié)程被阻塞了，暫時(shí)擱置它們并處理其他協(xié)程。

MPG并發(fā)模型?

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總結(jié)

M代表主線程向下執(zhí)行，p上下文可以根據(jù)系統(tǒng)情況開(kāi)啟協(xié)程去工作。M可能有很多，可能全部在一個(gè)CPU上面，也可能每個(gè)M都在各個(gè)不同的CPU上面，這樣就叫做并行。

當(dāng)有協(xié)程被阻塞的時(shí)候，它有來(lái)回切換的一種機(jī)制，可以保證主線程的執(zhí)行，也能夠讓排隊(duì)的G協(xié)程得到執(zhí)行的機(jī)會(huì)。文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-712682.html

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