Go CSP并發(fā)模型

Go的CSP并發(fā)模型

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Go實現了兩種并發(fā)形式。第一種是大家普遍認知的：多線程共享內存。其實就是Java或者C++等語言中的多線程開發(fā)。另外一種是Go語言特有的，也是Go語言推薦的：CSP（communicating sequential processes）并發(fā)模型。

CSP 是 Communicating Sequential Process 的簡稱，中文可以叫做通信順序進程，是一種并發(fā)編程模型，由 Tony Hoare 于 1977 年提出。簡單來說，CSP 模型由并發(fā)執(zhí)行的實體（線程或者進程）所組成，實體之間通過發(fā)送消息進行通信，這里發(fā)送消息時使用的就是通道，或者叫 channel。CSP 模型的關鍵是關注 channel，而不關注發(fā)送消息的實體。 Go 語言實現了 CSP 部分理論 。

“ 不要以共享內存的方式來通信，相反， 要通過通信來共享內存。”

Go的CSP并發(fā)模型，是通過 goroutine和channel 來實現的。

goroutine 是Go語言中并發(fā)的執(zhí)行單位。其實就是協(xié)程。

channel是Go語言中各個并發(fā)結構體(goroutine)之前的通信機制。 通俗的講，就是各個goroutine之間通信的”管道“，有點類似于Linux中的管道。

Channel

Goroutine

Go 限制同時執(zhí)行的線程數

假設，現在有1w個任務，需要通過線程并發(fā)執(zhí)行。如果直接執(zhí)行，會把內存撐爆。需要讓這些任務一批一批執(zhí)行。如果設定，每次最多同時執(zhí)行10個任務。

需要用到通道channel，利用channel的limit，通過堵塞通道的方式，把進程堵住。

golang中最大協(xié)程數的限制（線程）

golang中最大協(xié)程數的限制

golang中有最大協(xié)程數的限制嗎？如果有的話，是通過什么參數控制呢？還是通過每個協(xié)程占用的資源計算？

通過channel控制協(xié)程數的就忽略吧。

以我的理解，計算機資源肯定是有限的，所以goroutine肯定也是有限制的，單純的goroutine，一開始每個占用4K內存，所以這里會受到內存使用量的限制，還有goroutine是通過系統(tǒng)線程來執(zhí)行的，golang默認最大的線程數是10000個?？梢酝ㄟ^

來修改。但要注意線程和goroutine不是一一對應關系，理論上內存足夠大，而且goroutine不是計算密集型的話，可以開啟無限個goroutine。

Go語言——goroutine并發(fā)模型

參考：

Goroutine并發(fā)調度模型深度解析手擼一個協(xié)程池

Golang 的 goroutine 是如何實現的？

Golang - 調度剖析【第二部分】

OS線程初始棧為2MB。Go語言中，每個goroutine采用動態(tài)擴容方式，初始2KB，按需增長，最大1G。此外GC會收縮?？臻g。

BTW，增長擴容都是有代價的，需要copy數據到新的stack，所以初始2KB可能有些性能問題。

更多關于stack的內容，可以參見大佬的文章。 聊一聊goroutine stack

用戶線程的調度以及生命周期管理都是用戶層面，Go語言自己實現的，不借助OS系統(tǒng)調用，減少系統(tǒng)資源消耗。

Go語言采用兩級線程模型，即用戶線程與內核線程KSE（kernel scheduling entity）是M:N的。最終goroutine還是會交給OS線程執(zhí)行，但是需要一個中介，提供上下文。這就是G-M-P模型

Go調度器有兩個不同的運行隊列：

go1.10\src\runtime\runtime2.go

Go調度器根據事件進行上下文切換。

調度的目的就是防止M堵塞，空閑，系統(tǒng)進程切換。

詳見 Golang - 調度剖析【第二部分】

Linux可以通過epoll實現網絡調用，統(tǒng)稱網絡輪詢器N（Net Poller）。

文件IO操作

上面都是防止M堵塞，任務竊取是防止M空閑

每個M都有一個特殊的G，g0。用于執(zhí)行調度，gc，棧管理等任務，所以g0的棧稱為調度棧。g0的棧不會自動增長，不會被gc，來自os線程的棧。

go1.10\src\runtime\proc.go

G沒辦法自己運行，必須通過M運行

M通過通過調度，執(zhí)行G

從M掛載P的runq中找到G，執(zhí)行G