goroutine的调度

一、goroutine简介

goroutine是go语言中最为NB的设计,也是其魅力所在,goroutine的本质是协程,是实现并行计算的核心。
goroutine使用方式非常的简单,只需使用go关键字即可启动一个协程,并且它是处于异步方式运行,你不需要等它运行完成以后在执行以后的代码。

二、goroutine内部原理

调度模型简介

groutine能拥有强大的并发实现是通过GPM调度模型实现,下面就来解释下goroutine的调度模型。

goroutine的调度

Go的调度器内部有四个重要的结构:M,P,S,Sched,如上图所示(Sched未给出)

M:M代表内核级线程,一个M就是一个线程,goroutine就是跑在M之上的;M是一个很大的结构,里面维护小对象内存cache(mcache)、当前执行的goroutine、随机数发生器等等非常多的信息

G:代表一个goroutine,它有自己的栈,instruction pointer和其他信息(正在等待的channel等等),用于调度。

P:P全称是Processor,处理器,它的主要用途就是用来执行goroutine的,所以它也维护了一个goroutine队列,里面存储了所有需要它来执行的goroutine

Sched:代表调度器,它维护有存储M和G的队列以及调度器的一些状态信息等。

调度实现

goroutine的调度

从上图中看,有2个物理线程M,每一个M都拥有一个处理器P,每一个也都有一个正在运行的goroutine。

P的数量可以通过GOMAXPROCS()来设置,它其实也就代表了真正的并发度,即有多少个goroutine可以同时运行。

图中灰色的那些goroutine并没有运行,而是出于ready的就绪态,正在等待被调度。
P维护着这个队列(称之为runqueue),
Go语言里,启动一个goroutine很容易:go function 就行,所以每有一个go语句被执行,runqueue队列就在其末尾加入一个
goroutine,在下一个调度点,就从runqueue中取出(如何决定取哪个goroutine?)一个goroutine执行。