很多朋友可能知道Go語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)在哪,卻不知道Go語(yǔ)言適合用于哪些地方。
站在用戶的角度思考問(wèn)題,與客戶深入溝通,找到永康網(wǎng)站設(shè)計(jì)與永康網(wǎng)站推廣的解決方案,憑借多年的經(jīng)驗(yàn),讓設(shè)計(jì)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合,創(chuàng)造個(gè)性化、用戶體驗(yàn)好的作品,建站類型包括:成都網(wǎng)站設(shè)計(jì)、成都做網(wǎng)站、企業(yè)官網(wǎng)、英文網(wǎng)站、手機(jī)端網(wǎng)站、網(wǎng)站推廣、域名申請(qǐng)、虛擬主機(jī)、企業(yè)郵箱。業(yè)務(wù)覆蓋永康地區(qū)。
1、 Go語(yǔ)言作為服務(wù)器編程語(yǔ)言,很適合處理日志、數(shù)據(jù)打包、虛擬機(jī)處理、文件系統(tǒng)、分布式系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)代理等;網(wǎng)絡(luò)編程方面。Go語(yǔ)言廣泛應(yīng)用于Web應(yīng)用、API應(yīng)用、下載應(yīng)用等;除此之外,Go語(yǔ)言還可用于內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)和云平臺(tái)領(lǐng)域,目前國(guó)外很多云平臺(tái)都是采用Go開(kāi)發(fā)。
2、 其實(shí)Go語(yǔ)言主要用作服務(wù)器端開(kāi)發(fā)。其定位是用來(lái)開(kāi)發(fā)"大型軟件"的,適合于很多程序員一起開(kāi)發(fā)大型軟件,并且開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng),支持云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。Go語(yǔ)言能夠讓程序員快速開(kāi)發(fā),并且在軟件不斷的增長(zhǎng)過(guò)程中,它能讓程序員更容易地進(jìn)行維護(hù)和修改。它融合了傳統(tǒng)編譯型語(yǔ)言的高效性和腳本語(yǔ)言的易用性和富于表達(dá)性。
3、 Go語(yǔ)言成功案例。Nsq:Nsq是由Go語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的高性能、高可用消息隊(duì)列系統(tǒng),性能非常高,每天能處理數(shù)十億條的消息;
4、 Docker:基于lxc的一個(gè)虛擬打包工具,能夠?qū)崿F(xiàn)PAAS平臺(tái)的組建。
5、 Packer:用來(lái)生成不同平臺(tái)的鏡像文件,例如VM、vbox、AWS等,作者是vagrant的作者
6、 Skynet:分布式調(diào)度框架。
7、 Doozer:分布式同步工具,類似ZooKeeper。
8、 Heka:mazila開(kāi)源的日志處理系統(tǒng)。
9、 Cbfs:couchbase開(kāi)源的分布式文件系統(tǒng)。
10、 Tsuru:開(kāi)源的PAAS平臺(tái),和SAE實(shí)現(xiàn)的功能一模一樣。
11、 Groupcache:memcahe作者寫(xiě)的用于Google下載系統(tǒng)的緩存系統(tǒng)。
12、 God:類似redis的緩存系統(tǒng),但是支持分布式和擴(kuò)展性。
13、 Gor:網(wǎng)絡(luò)流量抓包和重放工具。
以上的就是關(guān)于go語(yǔ)言能做什么的內(nèi)容介紹了。
已經(jīng)有好多程序員都把Go語(yǔ)言描述為是一種所見(jiàn)即所得(WYSIWYG)的編程語(yǔ)言。這是說(shuō),代碼要做的事和它在字面上表達(dá)的意思是完全一致的。 在這些新語(yǔ)言中,包含D,Go,Rust和Vala語(yǔ)言,Go曾一度出現(xiàn)在TIOBE的排行榜上面。與其他新語(yǔ)言相比,Go的魅力明顯要大很多。Go的成熟特征會(huì)得到許多開(kāi)發(fā)者的欣賞,而不僅僅是因?yàn)槠淇浯笃湓~的曝光度。下面我們來(lái)一起探討一下谷歌開(kāi)發(fā)的Go語(yǔ)言以及談?wù)凣o為什么會(huì)吸引眾多開(kāi)發(fā)者: 快速簡(jiǎn)單的編譯 Go編譯速度很快,如此快速的編譯使它很容易作為腳本語(yǔ)言使用。關(guān)于編譯速度快主要有以下幾個(gè)原因:首先,Go不使用頭文件;其次如果一個(gè)模塊是依賴A的,這反過(guò)來(lái)又取決于B,在A里面的需求改變只需重新編譯原始模塊和與A相依賴的地方;最后,對(duì)象模塊里面包含了足夠的依賴關(guān)系信息,所以編譯器不需要重新創(chuàng)建文件。你只需要簡(jiǎn)單地編譯主模塊,項(xiàng)目中需要的其他部分就會(huì)自動(dòng)編譯,很酷,是不是? 通過(guò)返回?cái)?shù)值列表來(lái)處理錯(cuò)誤信息 目前,在本地語(yǔ)言里面處理錯(cuò)誤的方式主要有兩種:直接返回代碼或者拋異常。這兩種都不是最理想的處理方式。其中返回代碼是非常令人沮喪的,因?yàn)榉祷氐腻e(cuò)誤代碼經(jīng)常與從函數(shù)中返回的數(shù)據(jù)相沖突。Go允許函數(shù)返回多個(gè)值來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。這個(gè)從函數(shù)里面返回的值,可以用來(lái)檢查定義的類型是否正確并且可以隨時(shí)隨地對(duì)函數(shù)的返回值進(jìn)行檢查。如果你對(duì)錯(cuò)誤值不關(guān)心,你可以不必檢查。在這兩種情況下,常規(guī)的返回值都是可用的。 簡(jiǎn)化的成分(優(yōu)先于繼承) 通過(guò)使用接口,類型是有資格成為對(duì)象中一員的,就像Java指定行為一樣。例如在標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)里面的IO包,定義一個(gè)Writer來(lái)指定一個(gè)方法,一個(gè)Writer函數(shù),其中輸入?yún)?shù)是字節(jié)數(shù)組并且返回整數(shù)類型值或者錯(cuò)誤類型。任何類型實(shí)現(xiàn)一個(gè)帶有相同簽名的Writer方法是對(duì)IO的完全實(shí)現(xiàn),Writer接口。這種是解耦代碼而不是優(yōu)雅。它還簡(jiǎn)化了模擬對(duì)象來(lái)進(jìn)行單元測(cè)試。例如你想在數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象中測(cè)試一個(gè)方法,在標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言中,你通常需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象,并且需要進(jìn)行大量的初始化和協(xié)議來(lái)模擬對(duì)象。在Go里面,如果該方法需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)接口,你可以創(chuàng)建任何對(duì)該接口有用的對(duì)象,所以,你創(chuàng)建了MockDatabase,這是很小的對(duì)象,只實(shí)現(xiàn)了幾個(gè)需要運(yùn)行和模擬的接口——沒(méi)有構(gòu)造函數(shù),沒(méi)有附件功能,只是一些方法。 簡(jiǎn)化的并發(fā)性 相對(duì)于其他語(yǔ)言,并發(fā)性在Go里面顯得更加容易。把‘go’關(guān)鍵字放在任意函數(shù)前面然后那個(gè)函數(shù)就會(huì)在其go-routine自動(dòng)運(yùn)行(一個(gè)很輕的線程)。go-routines是通過(guò)通道進(jìn)行交流并且基本上封鎖了所有的隊(duì)列消息。普通工具對(duì)相互排斥是有用,但是Go通過(guò)使用通道來(lái)踢掉并發(fā)性任務(wù)和坐標(biāo)更加容易。 優(yōu)秀的錯(cuò)誤消息 所有與Go相似的語(yǔ)言,自身作出的診斷都是無(wú)法與Go相媲美的。例如,一個(gè)死鎖程序,在Go運(yùn)行時(shí)會(huì)通知你目前哪個(gè)線程導(dǎo)致了這種死鎖。編譯的錯(cuò)誤信息是非常詳細(xì)全面和有用的。 其他 這里還有許多其他吸引人的地方,下面就一概而過(guò)的介紹一下,比如高階函數(shù)、垃圾回收、哈希映射和可擴(kuò)展的數(shù)組內(nèi)置語(yǔ)言(部分語(yǔ)言語(yǔ)法,而不是作為一個(gè)庫(kù))等等。 當(dāng)然,Go并不是完美無(wú)瑕。在工具方面還有些不成熟的地方和用戶社區(qū)較小等,但是隨著谷歌語(yǔ)言的不斷發(fā)展,肯定會(huì)有整治措施出來(lái)。盡管許多語(yǔ)言,尤其是D、Rust和Vala旨在簡(jiǎn)化C++并且對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)化,但它們給人的感覺(jué)仍是“C++看上去要更好”。
【Go語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)】
可直接編譯成機(jī)器碼,不依賴其他庫(kù),glibc的版本有一定要求,部署就是扔一個(gè)文件上去就完成了。
靜態(tài)類型語(yǔ)言,但是有動(dòng)態(tài)語(yǔ)言的感覺(jué),靜態(tài)類型的語(yǔ)言就是可以在編譯的時(shí)候檢查出來(lái)隱藏的大多數(shù)問(wèn)題,動(dòng)態(tài)語(yǔ)言的感覺(jué)就是有很多的包可以使用,寫(xiě)起來(lái)的效率很高。
語(yǔ)言層面支持并發(fā),這個(gè)就是Go最大的特色,天生的支持并發(fā),我曾經(jīng)說(shuō)過(guò)一句話,天生的基因和整容是有區(qū)別的,大家一樣美麗,但是你喜歡整容的還是天生基因的美麗呢?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(yǔ)言的特性之一吧,雖然目前來(lái)說(shuō)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Go1.1之后的GC。
簡(jiǎn)單易學(xué),Go語(yǔ)言的作者都有C的基因,那么Go自然而然就有了C的基因,那么Go關(guān)鍵字是25個(gè),但是表達(dá)能力很強(qiáng)大,幾乎支持大多數(shù)你在其他語(yǔ)言見(jiàn)過(guò)的特性:繼承、重載、對(duì)象等。
豐富的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù),Go目前已經(jīng)內(nèi)置了大量的庫(kù),特別是網(wǎng)絡(luò)庫(kù)非常強(qiáng)大,我最愛(ài)的也是這部分。
內(nèi)置強(qiáng)大的工具,Go語(yǔ)言里面內(nèi)置了很多工具鏈,最好的應(yīng)該是gofmt工具,自動(dòng)化格式化代碼,能夠讓團(tuán)隊(duì)review變得如此的簡(jiǎn)單,代碼格式一模一樣,想不一樣都很困難。
跨平臺(tái)編譯,如果你寫(xiě)的Go代碼不包含cgo,那么就可以做到window系統(tǒng)編譯linux的應(yīng)用,如何做到的呢?Go引用了plan9的代碼,這就是不依賴系統(tǒng)的信息。
內(nèi)嵌C支持,前面說(shuō)了作者是C的作者,所以Go里面也可以直接包含c代碼,利用現(xiàn)有的豐富的C庫(kù)。
Goroutine調(diào)度是一個(gè)很復(fù)雜的機(jī)制,下面嘗試用簡(jiǎn)單的語(yǔ)言描述一下Goroutine調(diào)度機(jī)制,想要對(duì)其有更深入的了解可以去研讀一下源碼。
首先介紹一下GMP什么意思:
G ----------- goroutine: 即Go協(xié)程,每個(gè)go關(guān)鍵字都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)協(xié)程。
M ---------- thread內(nèi)核級(jí)線程,所有的G都要放在M上才能運(yùn)行。
P ----------- processor處理器,調(diào)度G到M上,其維護(hù)了一個(gè)隊(duì)列,存儲(chǔ)了所有需要它來(lái)調(diào)度的G。
Goroutine 調(diào)度器P和 OS 調(diào)度器是通過(guò) M 結(jié)合起來(lái)的,每個(gè) M 都代表了 1 個(gè)內(nèi)核線程,OS 調(diào)度器負(fù)責(zé)把內(nèi)核線程分配到 CPU 的核上執(zhí)行
模型圖:
避免頻繁的創(chuàng)建、銷毀線程,而是對(duì)線程的復(fù)用。
1)work stealing機(jī)制
當(dāng)本線程無(wú)可運(yùn)行的G時(shí),嘗試從其他線程綁定的P偷取G,而不是銷毀線程。
2)hand off機(jī)制
當(dāng)本線程M0因?yàn)镚0進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)用阻塞時(shí),線程釋放綁定的P,把P轉(zhuǎn)移給其他空閑的線程執(zhí)行。進(jìn)而某個(gè)空閑的M1獲取P,繼續(xù)執(zhí)行P隊(duì)列中剩下的G。而M0由于陷入系統(tǒng)調(diào)用而進(jìn)被阻塞,M1接替M0的工作,只要P不空閑,就可以保證充分利用CPU。M1的來(lái)源有可能是M的緩存池,也可能是新建的。當(dāng)G0系統(tǒng)調(diào)用結(jié)束后,根據(jù)M0是否能獲取到P,將會(huì)將G0做不同的處理:
如果有空閑的P,則獲取一個(gè)P,繼續(xù)執(zhí)行G0。
如果沒(méi)有空閑的P,則將G0放入全局隊(duì)列,等待被其他的P調(diào)度。然后M0將進(jìn)入緩存池睡眠。
如下圖
GOMAXPROCS設(shè)置P的數(shù)量,最多有GOMAXPROCS個(gè)線程分布在多個(gè)CPU上同時(shí)運(yùn)行
在Go中一個(gè)goroutine最多占用CPU 10ms,防止其他goroutine被餓死。
具體可以去看另一篇文章
【Golang詳解】go語(yǔ)言調(diào)度機(jī)制 搶占式調(diào)度
當(dāng)創(chuàng)建一個(gè)新的G之后優(yōu)先加入本地隊(duì)列,如果本地隊(duì)列滿了,會(huì)將本地隊(duì)列的G移動(dòng)到全局隊(duì)列里面,當(dāng)M執(zhí)行work stealing從其他P偷不到G時(shí),它可以從全局G隊(duì)列獲取G。
協(xié)程經(jīng)歷過(guò)程
我們創(chuàng)建一個(gè)協(xié)程 go func()經(jīng)歷過(guò)程如下圖:
說(shuō)明:
這里有兩個(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。新創(chuàng)建的G會(huì)先保存在P的本地隊(duì)列中,如果P的本地隊(duì)列已經(jīng)滿了就會(huì)保存在全局的隊(duì)列中;處理器本地隊(duì)列是一個(gè)使用數(shù)組構(gòu)成的環(huán)形鏈表,它最多可以存儲(chǔ) 256 個(gè)待執(zhí)行任務(wù)。
G只能運(yùn)行在M中,一個(gè)M必須持有一個(gè)P,M與P是1:1的關(guān)系。M會(huì)從P的本地隊(duì)列彈出一個(gè)可執(zhí)行狀態(tài)的G來(lái)執(zhí)行,如果P的本地隊(duì)列為空,就會(huì)想其他的MP組合偷取一個(gè)可執(zhí)行的G來(lái)執(zhí)行;
一個(gè)M調(diào)度G執(zhí)行的過(guò)程是一個(gè)循環(huán)機(jī)制;會(huì)一直從本地隊(duì)列或全局隊(duì)列中獲取G
上面說(shuō)到P的個(gè)數(shù)默認(rèn)等于CPU核數(shù),每個(gè)M必須持有一個(gè)P才可以執(zhí)行G,一般情況下M的個(gè)數(shù)會(huì)略大于P的個(gè)數(shù),這多出來(lái)的M將會(huì)在G產(chǎn)生系統(tǒng)調(diào)用時(shí)發(fā)揮作用。類似線程池,Go也提供一個(gè)M的池子,需要時(shí)從池子中獲取,用完放回池子,不夠用時(shí)就再創(chuàng)建一個(gè)。
work-stealing調(diào)度算法:當(dāng)M執(zhí)行完了當(dāng)前P的本地隊(duì)列隊(duì)列里的所有G后,P也不會(huì)就這么在那躺尸啥都不干,它會(huì)先嘗試從全局隊(duì)列隊(duì)列尋找G來(lái)執(zhí)行,如果全局隊(duì)列為空,它會(huì)隨機(jī)挑選另外一個(gè)P,從它的隊(duì)列里中拿走一半的G到自己的隊(duì)列中執(zhí)行。
如果一切正常,調(diào)度器會(huì)以上述的那種方式順暢地運(yùn)行,但這個(gè)世界沒(méi)這么美好,總有意外發(fā)生,以下分析goroutine在兩種例外情況下的行為。
Go runtime會(huì)在下面的goroutine被阻塞的情況下運(yùn)行另外一個(gè)goroutine:
用戶態(tài)阻塞/喚醒
當(dāng)goroutine因?yàn)閏hannel操作或者network I/O而阻塞時(shí)(實(shí)際上golang已經(jīng)用netpoller實(shí)現(xiàn)了goroutine網(wǎng)絡(luò)I/O阻塞不會(huì)導(dǎo)致M被阻塞,僅阻塞G,這里僅僅是舉個(gè)栗子),對(duì)應(yīng)的G會(huì)被放置到某個(gè)wait隊(duì)列(如channel的waitq),該G的狀態(tài)由_Gruning變?yōu)開(kāi)Gwaitting,而M會(huì)跳過(guò)該G嘗試獲取并執(zhí)行下一個(gè)G,如果此時(shí)沒(méi)有可運(yùn)行的G供M運(yùn)行,那么M將解綁P,并進(jìn)入sleep狀態(tài);當(dāng)阻塞的G被另一端的G2喚醒時(shí)(比如channel的可讀/寫(xiě)通知),G被標(biāo)記為,嘗試加入G2所在P的runnext(runnext是線程下一個(gè)需要執(zhí)行的 Goroutine。), 然后再是P的本地隊(duì)列和全局隊(duì)列。
系統(tǒng)調(diào)用阻塞
當(dāng)M執(zhí)行某一個(gè)G時(shí)候如果發(fā)生了阻塞操作,M會(huì)阻塞,如果當(dāng)前有一些G在執(zhí)行,調(diào)度器會(huì)把這個(gè)線程M從P中摘除,然后再創(chuàng)建一個(gè)新的操作系統(tǒng)的線程(如果有空閑的線程可用就復(fù)用空閑線程)來(lái)服務(wù)于這個(gè)P。當(dāng)M系統(tǒng)調(diào)用結(jié)束時(shí)候,這個(gè)G會(huì)嘗試獲取一個(gè)空閑的P執(zhí)行,并放入到這個(gè)P的本地隊(duì)列。如果獲取不到P,那么這個(gè)線程M變成休眠狀態(tài), 加入到空閑線程中,然后這個(gè)G會(huì)被放入全局隊(duì)列中。
隊(duì)列輪轉(zhuǎn)
可見(jiàn)每個(gè)P維護(hù)著一個(gè)包含G的隊(duì)列,不考慮G進(jìn)入系統(tǒng)調(diào)用或IO操作的情況下,P周期性的將G調(diào)度到M中執(zhí)行,執(zhí)行一小段時(shí)間,將上下文保存下來(lái),然后將G放到隊(duì)列尾部,然后從隊(duì)列中重新取出一個(gè)G進(jìn)行調(diào)度。
除了每個(gè)P維護(hù)的G隊(duì)列以外,還有一個(gè)全局的隊(duì)列,每個(gè)P會(huì)周期性地查看全局隊(duì)列中是否有G待運(yùn)行并將其調(diào)度到M中執(zhí)行,全局隊(duì)列中G的來(lái)源,主要有從系統(tǒng)調(diào)用中恢復(fù)的G。之所以P會(huì)周期性地查看全局隊(duì)列,也是為了防止全局隊(duì)列中的G被餓死。
除了每個(gè)P維護(hù)的G隊(duì)列以外,還有一個(gè)全局的隊(duì)列,每個(gè)P會(huì)周期性地查看全局隊(duì)列中是否有G待運(yùn)行并將其調(diào)度到M中執(zhí)行,全局隊(duì)列中G的來(lái)源,主要有從系統(tǒng)調(diào)用中恢復(fù)的G。之所以P會(huì)周期性地查看全局隊(duì)列,也是為了防止全局隊(duì)列中的G被餓死。
M0
M0是啟動(dòng)程序后的編號(hào)為0的主線程,這個(gè)M對(duì)應(yīng)的實(shí)例會(huì)在全局變量rutime.m0中,不需要在heap上分配,M0負(fù)責(zé)執(zhí)行初始化操作和啟動(dòng)第一個(gè)G,在之后M0就和其他的M一樣了
G0
G0是每次啟動(dòng)一個(gè)M都會(huì)第一個(gè)創(chuàng)建的goroutine,G0僅用于負(fù)責(zé)調(diào)度G,G0不指向任何可執(zhí)行的函數(shù),每個(gè)M都會(huì)有一個(gè)自己的G0,在調(diào)度或系統(tǒng)調(diào)用時(shí)會(huì)使用G0的棧空間,全局變量的G0是M0的G0
一個(gè)G由于調(diào)度被中斷,此后如何恢復(fù)?
中斷的時(shí)候?qū)⒓拇嫫骼锏臈P畔ⅲ4娴阶约旱腉對(duì)象里面。當(dāng)再次輪到自己執(zhí)行時(shí),將自己保存的棧信息復(fù)制到寄存器里面,這樣就接著上次之后運(yùn)行了。
我這里只是根據(jù)自己的理解進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹,想要詳細(xì)了解有關(guān)GMP的底層原理可以去看Go調(diào)度器 G-P-M 模型的設(shè)計(jì)者的文檔或直接看源碼
參考: ()
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