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Goroutine

Go不需要像C++或者Java那样手动管理线程,Go语言的goroutine机制自动帮你管理线程。

使用goroutine、

Go语言中使用goroutine非常简单,只需要在调用函数的时候在前面加上go关键字,就可以为一个函数创建一个goroutine。

一个goroutine必定对应一个函数,可以创建多个goroutine去执行相同的函数

启动单个goroutine

在调用的函数前加上一个go关键字,就可以启动一个goroutine

func hello() {fmt.Println("Hello Goroutine!")
}
func main() {hello()fmt.Println("main goroutine done!")
}

这个示例中hello函数和下面的语句是串行的,执行的结果是打印完Hello Goroutine!后打印main goroutine done!。

接下来我们在调用hello函数前面加上关键字go,也就是启动一个goroutine去执行hello这个函数。

func main() {go hello() // 启动另外一个goroutine去执行hello函数fmt.Println("main goroutine done!")
}
```..
这一次的执行结果只打印了main goroutine done!,并没有打印Hello Goroutine!。为什么呢?在程序启动时,Go程序就会为main()函数创建一个默认的goroutine。当main()函数返回的时候该goroutine就结束了,所有在main()函数中启动的goroutine会一同结束,main函数所在的goroutine就像是权利的游戏中的夜王,其他的goroutine都是异鬼,夜王一死它转化的那些异鬼也就全部GG了。所以我们要想办法让main函数等一等hello函数,最简单粗暴的方式就是time.Sleep了。```go
func main() {go hello() // 启动另外一个goroutine去执行hello函数fmt.Println("main goroutine done!")time.Sleep(time.Second)
}

执行上面的代码你会发现,这一次先打印main goroutine done!,然后紧接着打印Hello Goroutine!。

首先为什么会先打印main goroutine done!是因为我们在创建新的goroutine的时候需要花费一些时间,而此时main函数所在的goroutine是继续执行的。

启动多个goroutine

来看下面这个代码:

var wg sync.WaitGroupfunc hello(i int) {defer wg.Done() // goroutine结束就登记-1fmt.Println("Hello Goroutine!", i)
}
func main() {for i := 0; i < 10; i++ {wg.Add(1) // 启动一个goroutine就登记+1go hello(i)}wg.Wait() // 等待所有登记的goroutine都结束
}

多次执行上面的代码,会发现每次打印的数字的顺序都不一致。这是因为10个goroutine是并发执行的,而goroutine的调度是随机的

如果主协程退出了,其他任务还执行吗(运行下面的代码测试一下吧)

package mainimport ("fmt""time"
)func main() {// 合起来写go func() {i := 0for {i++fmt.Printf("new goroutine: i = %d\n", i)time.Sleep(time.Second)}}()i := 0for {i++fmt.Printf("main goroutine: i = %d\n", i)time.Sleep(time.Second)if i == 2 {break}}
}

在这里插入图片描述

是停止的

goroutine与线程

可增长的栈

OS线程(操作系统线程)一般都有固定的栈内存(通常为2MB),一个goroutine的栈在其生命周期开始时只有很小的栈(典型情况下2KB),goroutine的栈不是固定的,他可以按需增大和缩小,goroutine的栈大小限制可以达到1GB,虽然极少会用到这个大。所以在Go语言中一次创建十万左右的goroutine也是可以的。

goroutine的调度

GPM是Go语言运行时(runtime)层面的实现,是go语言自己实现的一套调度系统。区别于操作系统调度OS线程。

  1. G很好理解,就是个goroutine的,里面除了存放本goroutine信息外 还有与所在P的绑定等信息。
  2. P管理着一组goroutine队列,P里面会存储当前goroutine运行的上下文环境(函数指针,堆栈地址及地址边界),P会对自己管理的goroutine队列做一些调度(比如把占用CPU时间较长的goroutine暂停、运行后续的goroutine等等)当自己的队列消费完了就去全局队列里取,如果全局队列里也消费完了会去其他P的队列里抢任务。
  3. M(machine)是Go运行时(runtime)对操作系统内核线程的虚拟, M与内核线程一般是一一映射的关系, 一个groutine最终是要放到M上执行的;
    P与M一般也是一一对应的。他们关系是: P管理着一组G挂载在M上运行。当一个G长久阻塞在一个M上时,runtime会新建一个M,阻塞G所在的P会把其他的G 挂载在新建的M上。当旧的G阻塞完成或者认为其已经死掉时 回收旧的M。

P的个数是通过runtime.GOMAXPROCS设定(最大256),Go1.5版本之后默认为物理线程数。 在并发量大的时候会增加一些P和M,但不会太多,切换太频繁的话得不偿失。

单从线程调度讲,Go语言相比起其他语言的优势在于OS线程是由OS内核来调度的,goroutine则是由Go运行时(runtime)自己的调度器调度的,这个调度器使用一个称为m:n调度的技术(复用/调度m个goroutine到n个OS线程)。 其一大特点是goroutine的调度是在用户态下完成的, 不涉及内核态与用户态之间的频繁切换,包括内存的分配与释放,都是在用户态维护着一块大的内存池, 不直接调用系统的malloc函数(除非内存池需要改变),成本比调度OS线程低很多。 另一方面充分利用了多核的硬件资源,近似的把若干goroutine均分在物理线程上, 再加上本身goroutine的超轻量,以上种种保证了go调度方面的性能。

http://www.dtcms.com/wzjs/51458.html

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