关于goroutine的一些小理解

Posted 2022-12-03 咖啡色的羊驼

前言

今天看一个大神的代码，看到了runtime.Gosched()，瞬间把我看懵了。。

后面梳理了下，其实这个竟然之前学习goroutine的时候没学到，所以顺便记录下，以便日后留恋。

知识点

理解这个goroutine必须要知道以下三大块东西。

1. 进程、线程、协程
2. 并发、并行
3. Golang中的M、P、G

我会用非常通熟易懂的方式来进行说明。（我也怕很烦的解释，不利于记忆啊！）

进程、线程、协程

进程：分了一块内存资源，有自己独立的虚拟cpu等，由操作系统进行调度。

线程：基于进程，进程中最小的执行单元，有自己的堆栈区；同一进程中的线程可共享进程的存储、io资源，由操作系统进行调度。

协程：程序控制和调度的，更轻量。（可以理解为协程是用来并发执行函数的）

并发、并行

并发：同一时间做多件事情。

并行：同一时间处理多件事情。

“做”和“处理”的区别在于：做只是代表即将处理，但是只能选择一个。
比如有a\\b两件事情需要做，并发是一个进程在0.02s内，前0.01s做a、后0.01s做b，同一时间只能处理一个事情。并行是两个进程，在前0.01s分别同时做了a和b。

所以单核状况下进程处理只能是并发，只不过cpu切换轮流处理速度太快了，导致你感觉像是并行处理的，其实非也。

Golang中的M、P、G

goroutine想跑起来依赖于以上三个角色。

角色	简介	作用
M	线程	干活的
P	上下文（调度器）	包工头
G	goroutine（协程、程序控制的）	砖头

他们之间的调度关系：
1.P依赖于M，而G的执行是需要P来安排的。
2.当没有M供使用的时候，P也是不存在的，此时如果有G产生，会放在一个全局的runqueue队列里头，待执行
3.当M有了，也有了P之后，会从全局队列中获取goroutine放于当前P管理的执行队列中，当遇到调度点，会将当前执行的G放回P管理的执行队列中，继续进行安排下一个执行。
4.当P安排的G执行完了之后，会从全局队列中拿groutine来进行执行，如果没有，则从其他的MP组合中拿一半的groutine来进行执行。

来一波图：

前文涉及到一个调度点，这个我没有研究透，我只知道耗时操作肯定会让出cpu时间让其他的goroutine执行。（如果知道，麻烦告诉我下，谢谢）
非官方资料显示以下都可能会是调度点：

1.IO操作、select、channel
2.函数调用（是一个调度点，但不一定100%会切）
3.runtime.Gosched()
4.等待锁、sleep

实战代码

1.验证：runtime.Gosched()是会让出cpu的

// 使用切换
func main() 
    // 造场景，设置为单核那么就只能是并发，因为go1.5版本之后，默认是多核了。
	runtime.GOMAXPROCS(1)
	go func() 
		for i := 0; i < 5; i++ 
			fmt.Println("go")
		
	()

	for i := 0; i < 2; i++ 
		runtime.Gosched()
		fmt.Println("hello")
	

输出：

go
go
go
go
go
hello
hello

那么如果将runtime.Gosched()删掉，会发现就只输出：

hello
hello

这里是因为goroutine就只会执行一个，本身程序就是一个主goroutine，当这个执行完就结束了，当然不会执行我们go创造的goeoutine

2.证明：单核情况下，goroutine是并发的，按照顺序来的，并不是并行。

func ok() 
	i:=1
	for 
		i++
		//fmt.Println(i) // 执行io了，会结束
		//time.Sleep(1) // 休眠需等待了，会结束
	


func main() 
	runtime.GOMAXPROCS(1)
	go ok()
	time.Sleep(1 * time.Second)

以上程序，原计划应该是1秒后就结束了，但是由于主的goroutine进行sleep操作了，导致P切到了ok函数的goroutine去执行了，而ok函数是死循环，就会导致一直回不到主goroutine，所以一直不会结束

3.证明：多个goroutine在P下面遇到耗时或者等待操作是会让出cpu时间，由P进行调度，切另一个goroutine执行

var quit = make(chan int)
func loop() 
	for i := 1; i <= 100; i++ 
		fmt.Printf("%d\\n", i)
		if i == 5 
			time.Sleep(time.Second)
		
	
	quit <- 0


func main() 
	runtime.GOMAXPROCS(1)
	go loop()
	go loop()

	for i := 1; i <= 2; i++ 
		<-quit
	

输出：

1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
...后面不列了

会发现第一个goroutine输出到5的时候sleep了，此时P执行了另一个goroutine，当前的又遇到sleep了，又放回去切回原来的。。

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