【golang詳解】go語言GMP(GPM)原理和調(diào)度

Go語言運(yùn)行時(shí)，通過核心元素G，M，P 和 自己的調(diào)度器，實(shí)現(xiàn)了自己的并發(fā)線程模型。調(diào)度器通過對(duì)G，M，P的調(diào)度實(shí)現(xiàn)了兩級(jí)線程模型中操作系統(tǒng)內(nèi)核之外的調(diào)度任務(wù)。

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我們通過 go func()來創(chuàng)建一個(gè)goroutine；有兩個(gè)存儲(chǔ)G的隊(duì)列，一個(gè)是局部調(diào)度器P的本地隊(duì)列、一個(gè)是全局G隊(duì)列。

go10\src\runtime\runtimego Go調(diào)度器根據(jù)事件進(jìn)行上下文切換。調(diào)度的目的就是防止M堵塞，空閑，系統(tǒng)進(jìn)程切換。詳見 Golang - 調(diào)度剖析【第二部分】Linux可以通過epoll實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)調(diào)用，統(tǒng)稱網(wǎng)絡(luò)輪詢器N（Net Poller）。

golang的協(xié)程是基于gpm機(jī)制，是可以多核多線程的。Python的協(xié)程是eventloop模型（IO多路復(fù)用技術(shù)）實(shí)現(xiàn)，協(xié)程是嚴(yán)格的 1：N 關(guān)系，也就是一個(gè)線程對(duì)應(yīng)了多個(gè)協(xié)程。雖然可以實(shí)現(xiàn)異步I/O，但是不能有效利用多核(GIL)。

golang和go并沒有什么區(qū)別，而go的全名就是golang，簡(jiǎn)稱為go語言，而關(guān)于go需要了解的是，GO是google發(fā)明的編程語言。

Go語言——goroutine并發(fā)模型

1、Go語言采用兩級(jí)線程模型，即用戶線程與內(nèi)核線程KSE（kernel scheduling entity）是M：N的。最終goroutine還是會(huì)交給OS線程執(zhí)行，但是需要一個(gè)中介，提供上下文。

2、Go的CSP并發(fā)模型，是通過 goroutine和channel 來實(shí)現(xiàn)的。 goroutine 是Go語言中并發(fā)的執(zhí)行單位。其實(shí)就是協(xié)程。 channel是Go語言中各個(gè)并發(fā)結(jié)構(gòu)體(goroutine)之前的通信機(jī)制。

3、Go就是基因里面支持的并發(fā)，可以充分的利用多核，很容易的使用并發(fā)。內(nèi)置runtime，支持垃圾回收，這屬于動(dòng)態(tài)語言的特性之一吧，雖然目前來說GC不算完美，但是足以應(yīng)付我們所能遇到的大多數(shù)情況，特別是Go1之后的GC。

4、我們通過 go func()來創(chuàng)建一個(gè)goroutine；有兩個(gè)存儲(chǔ)G的隊(duì)列，一個(gè)是局部調(diào)度器P的本地隊(duì)列、一個(gè)是全局G隊(duì)列。

5、Go語言的出現(xiàn)，填補(bǔ)了許多編程語言在并發(fā)編程方面的空缺。它提供了一種輕量級(jí)線程模型，通過協(xié)程（goroutine）的方式，實(shí)現(xiàn)了高效的并發(fā)編程。

6、go線程模型包含三個(gè)概念：內(nèi)核線程(M)，goroutine(G)，G的上下文環(huán)境（P）；GMP模型是goalng特有的。P與M一般是一一對(duì)應(yīng)的。

如何用go語言實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的隊(duì)列數(shù)據(jù)類型

在go語言中，切片是一片連續(xù)的內(nèi)存空間加上長(zhǎng)度與容量的標(biāo)識(shí)，比數(shù)組更為常用。

在 Go 語言中，可以使用 container/heap 包實(shí)現(xiàn)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列緩存。這個(gè)包提供了對(duì)堆數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的支持，可以使用堆實(shí)現(xiàn)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列。

在Go語言中，列表使用 container/list 包來實(shí)現(xiàn)，內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)原理是雙鏈表，列表能夠高效地進(jìn)行任意位置的元素插入和刪除操作。

設(shè)計(jì)思路：有一定數(shù)量的資源 Weight，每一個(gè) waiter 攜帶一個(gè) channel 和要借的數(shù)量 n。通過隊(duì)列排隊(duì)執(zhí)行借貸。結(jié)構(gòu)：暴露方法：細(xì)節(jié)：部件：細(xì)節(jié)：包： golang.org/x/sync/singleflight作用：防擊穿。

Go 提供了 container/heap 這個(gè)包來實(shí)現(xiàn)堆的操作。堆實(shí)際上是一個(gè)樹的結(jié)構(gòu)，每個(gè)元素的值都是它的子樹中最小的，因此根節(jié)點(diǎn) index = 0 的值是最小的，即最小堆。堆也是實(shí)現(xiàn)優(yōu)先隊(duì)列 Priority Queue 的常用方式。

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