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。
讓客戶滿意是我們工作的目標(biāo),不斷超越客戶的期望值來自于我們對(duì)這個(gè)行業(yè)的熱愛。我們立志把好的技術(shù)通過有效、簡(jiǎn)單的方式提供給客戶,將通過不懈努力成為客戶在信息化領(lǐng)域值得信任、有價(jià)值的長(zhǎng)期合作伙伴,公司提供的服務(wù)項(xiàng)目有:域名注冊(cè)、虛擬主機(jī)、營(yíng)銷軟件、網(wǎng)站建設(shè)、王屋網(wǎng)站維護(hù)、網(wǎng)站推廣。
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)了所有需要它來調(diào)度的G。
Goroutine 調(diào)度器P和 OS 調(diào)度器是通過 M 結(jié)合起來的,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)歷過程
我們創(chuàng)建一個(gè)協(xié)程 go func()經(jīng)歷過程如下圖:
說明:
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來執(zhí)行;
一個(gè)M調(diào)度G執(zhí)行的過程是一個(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Gwaitting,而M會(huì)跳過該G嘗試獲取并執(zhí)行下一個(gè)G,如果此時(shí)沒有可運(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,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?,保存到自己的G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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本教程介紹了 Go 中模糊測(cè)試的基礎(chǔ)知識(shí)。通過模糊測(cè)試,隨機(jī)數(shù)據(jù)會(huì)針對(duì)您的測(cè)試運(yùn)行,以嘗試找出漏洞或?qū)е卤罎⒌妮斎???梢酝ㄟ^模糊測(cè)試發(fā)現(xiàn)的一些漏洞示例包括 SQL 注入、緩沖區(qū)溢出、拒絕服務(wù)和跨站點(diǎn)腳本攻擊。
在本教程中,您將為一個(gè)簡(jiǎn)單的函數(shù)編寫一個(gè)模糊測(cè)試,運(yùn)行 go 命令,并調(diào)試和修復(fù)代碼中的問題。
首先,為您要編寫的代碼創(chuàng)建一個(gè)文件夾。
1、打開命令提示符并切換到您的主目錄。
在 Linux 或 Mac 上:
在 Windows 上:
2、在命令提示符下,為您的代碼創(chuàng)建一個(gè)名為 fuzz 的目錄。
3、創(chuàng)建一個(gè)模塊來保存您的代碼。
運(yùn)行g(shù)o mod init命令,為其提供新代碼的模塊路徑。
接下來,您將添加一些簡(jiǎn)單的代碼來反轉(zhuǎn)字符串,稍后我們將對(duì)其進(jìn)行模糊測(cè)試。
在此步驟中,您將添加一個(gè)函數(shù)來反轉(zhuǎn)字符串。
a.使用您的文本編輯器,在 fuzz 目錄中創(chuàng)建一個(gè)名為 main.go 的文件。
獨(dú)立程序(與庫(kù)相反)始終位于 package 中main。
此函數(shù)將接受string,使用byte進(jìn)行循環(huán) ,并在最后返回反轉(zhuǎn)的字符串。
此函數(shù)將運(yùn)行一些Reverse操作,然后將輸出打印到命令行。這有助于查看運(yùn)行中的代碼,并可能有助于調(diào)試。
e.該main函數(shù)使用 fmt 包,因此您需要導(dǎo)入它。
第一行代碼應(yīng)如下所示:
從包含 main.go 的目錄中的命令行,運(yùn)行代碼。
可以看到原來的字符串,反轉(zhuǎn)它的結(jié)果,然后再反轉(zhuǎn)它的結(jié)果,就相當(dāng)于原來的了。
現(xiàn)在代碼正在運(yùn)行,是時(shí)候測(cè)試它了。
在這一步中,您將為Reverse函數(shù)編寫一個(gè)基本的單元測(cè)試。
a.使用您的文本編輯器,在 fuzz 目錄中創(chuàng)建一個(gè)名為 reverse_test.go 的文件。
b.將以下代碼粘貼到 reverse_test.go 中。
這個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)試將斷言列出的輸入字符串將被正確反轉(zhuǎn)。
使用運(yùn)行單元測(cè)試go test
接下來,您將單元測(cè)試更改為模糊測(cè)試。
單元測(cè)試有局限性,即每個(gè)輸入都必須由開發(fā)人員添加到測(cè)試中。模糊測(cè)試的一個(gè)好處是它可以為您的代碼提供輸入,并且可以識(shí)別您提出的測(cè)試用例沒有達(dá)到的邊緣用例。
在本節(jié)中,您將單元測(cè)試轉(zhuǎn)換為模糊測(cè)試,這樣您就可以用更少的工作生成更多的輸入!
請(qǐng)注意,您可以將單元測(cè)試、基準(zhǔn)測(cè)試和模糊測(cè)試保存在同一個(gè) *_test.go 文件中,但對(duì)于本示例,您將單元測(cè)試轉(zhuǎn)換為模糊測(cè)試。
在您的文本編輯器中,將 reverse_test.go 中的單元測(cè)試替換為以下模糊測(cè)試。
Fuzzing 也有一些限制。在您的單元測(cè)試中,您可以預(yù)測(cè)Reverse函數(shù)的預(yù)期輸出,并驗(yàn)證實(shí)際輸出是否滿足這些預(yù)期。
例如,在測(cè)試用例Reverse("Hello, world")中,單元測(cè)試將返回指定為"dlrow ,olleH".
模糊測(cè)試時(shí),您無法預(yù)測(cè)預(yù)期輸出,因?yàn)槟鸁o法控制輸入。
但是,Reverse您可以在模糊測(cè)試中驗(yàn)證函數(shù)的一些屬性。在這個(gè)模糊測(cè)試中檢查的兩個(gè)屬性是:
(1)將字符串反轉(zhuǎn)兩次保留原始值
(2)反轉(zhuǎn)的字符串將其狀態(tài)保留為有效的 UTF-8。
注意單元測(cè)試和模糊測(cè)試之間的語(yǔ)法差異:
(3)確保新包unicode/utf8已導(dǎo)入。
隨著單元測(cè)試轉(zhuǎn)換為模糊測(cè)試,是時(shí)候再次運(yùn)行測(cè)試了。
a.在不進(jìn)行模糊測(cè)試的情況下運(yùn)行模糊測(cè)試,以確保種子輸入通過。
如果您在該文件中有其他測(cè)試,您也可以運(yùn)行g(shù)o test -run=FuzzReverse,并且您只想運(yùn)行模糊測(cè)試。
b.運(yùn)行FuzzReverse模糊測(cè)試,查看是否有任何隨機(jī)生成的字符串輸入會(huì)導(dǎo)致失敗。這是使用go test新標(biāo)志-fuzz執(zhí)行的。
模糊測(cè)試時(shí)發(fā)生故障,導(dǎo)致問題的輸入被寫入將在下次運(yùn)行的種子語(yǔ)料庫(kù)文件中g(shù)o test,即使沒有-fuzz標(biāo)志也是如此。要查看導(dǎo)致失敗的輸入,請(qǐng)?jiān)谖谋揪庉嬈髦写蜷_寫入 testdata/fuzz/FuzzReverse 目錄的語(yǔ)料庫(kù)文件。您的種子語(yǔ)料庫(kù)文件可能包含不同的字符串,但格式相同。
語(yǔ)料庫(kù)文件的第一行表示編碼版本。以下每一行代表構(gòu)成語(yǔ)料庫(kù)條目的每種類型的值。由于 fuzz target 只需要 1 個(gè)輸入,因此版本之后只有 1 個(gè)值。
c.運(yùn)行沒有-fuzz標(biāo)志的go test; 新的失敗種子語(yǔ)料庫(kù)條目將被使用:
由于我們的測(cè)試失敗,是時(shí)候調(diào)試了。
類型 在變量名后邊
也可不顯式聲明類型, 類型推斷, 但是是靜態(tài)語(yǔ)言, name一開始放字符串就不能再賦值數(shù)字
方法,屬性 分開 方法名首字母大寫就是就是外部可調(diào)的
面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的一個(gè)重要原則:“優(yōu)先使用組合而不是繼承”
Dog 也是Animal , 要復(fù)用Animal 的屬性和方法,
只需要在結(jié)構(gòu)體 type 里面寫 Animal
入口也是main, 用用試試
多態(tài), 有這個(gè)方法就是這個(gè)接口的實(shí)現(xiàn), 具體的類 不需要知道自己實(shí)現(xiàn)了什么接口,
使用: 在一個(gè)函數(shù)調(diào)用之前加上關(guān)鍵字go 就啟動(dòng)了一個(gè)goroutine
創(chuàng)建一個(gè)goroutine,它會(huì)被加入到一個(gè)全局的運(yùn)行隊(duì)列當(dāng)中,
調(diào)度器 會(huì)把他們分配給某個(gè) 邏輯處理器 的隊(duì)列,
一個(gè)邏輯處理器 綁定到一個(gè) 操作系統(tǒng)線程 ,在上面運(yùn)行g(shù)oroutine,
如果goroutine需要讀寫文件, 阻塞 ,就脫離邏輯處理器 直接 goroutine - 系統(tǒng)線程 綁定
編譯成同名.exe 來執(zhí)行, 不通過虛擬機(jī), 直接是機(jī)器碼, 和C 一樣, 所以非???/p>
但是也有自動(dòng)垃圾回收,每個(gè)exe文件當(dāng)中已經(jīng)包含了一個(gè)類似于虛擬機(jī)的runtime,進(jìn)行g(shù)oroutine的調(diào)度
默認(rèn)是靜態(tài)鏈接的,那個(gè)exe會(huì)把運(yùn)行時(shí)所需要的所有東西都加進(jìn)去,這樣就可以把exe復(fù)制到任何地方去運(yùn)行了, 因此 生成的 .exe 文件非常大