2021-11-10
創(chuàng)新互聯(lián)公司憑借專業(yè)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)扎實(shí)的技術(shù)支持、優(yōu)質(zhì)高效的服務(wù)意識和豐厚的資源優(yōu)勢，提供專業(yè)的網(wǎng)站策劃、網(wǎng)站制作、成都網(wǎng)站建設(shè)、網(wǎng)站優(yōu)化、軟件開發(fā)、網(wǎng)站改版等服務(wù)，在成都10余年的網(wǎng)站建設(shè)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，為成都成百上千家中小型企業(yè)策劃設(shè)計(jì)了網(wǎng)站。
列表是一種非連續(xù)的存儲容器，有多個(gè)節(jié)點(diǎn)組成，節(jié)點(diǎn)通過一些變量記錄彼此之間的關(guān)系
單鏈表和雙鏈表就是列表的兩種方法。
原理：A、B、C三個(gè)人，B懂A的電話，C懂B的電話只是單方知道號碼，這樣就形成了一個(gè)單鏈表結(jié)構(gòu)。
如果C把自己的號碼給B，B把自己的號碼給A，因?yàn)槭请p方都知道對方的號碼，這樣就形成了一個(gè)雙鏈表結(jié)構(gòu)
如果B換號碼了，他需要通知AC，把自己的號碼刪了，這個(gè)過程就是列表的刪除操作。
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。
列表初始化的兩種辦法
列表沒有給出具體的元素類型的限制，所以列表的元素可以是任意類型的，
例如給列表中放入了一個(gè) interface{} 類型的值，取出值后，如果要將 interface{} 轉(zhuǎn)換為其他類型將會(huì)發(fā)生宕機(jī)。
雙鏈表支持從隊(duì)列前方或后方插入元素，分別對應(yīng)的方法是 PushFront 和 PushBack。
列表插入函數(shù)的返回值會(huì)提供一個(gè) *list.Element 結(jié)構(gòu)，這個(gè)結(jié)構(gòu)記錄著列表元素的值以及與其他節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系等信息，從列表中刪除元素時(shí)，需要用到這個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行快速刪除。
遍歷完也能看到最后的結(jié)果
學(xué)習(xí)地址：
1. 部署簡單
Go
編譯生成的是一個(gè)靜態(tài)可執(zhí)行文件，除了glibc外沒有其他外部依賴。這讓部署變得異常方便：目標(biāo)機(jī)器上只需要一個(gè)基礎(chǔ)的系統(tǒng)和必要的管理、監(jiān)控工具，完全不需要操心應(yīng)用所需的各種包、庫的依賴關(guān)系，大大減輕了維護(hù)的負(fù)擔(dān)。
2. 并發(fā)性好
Goroutine和channel使得編寫高并發(fā)的服務(wù)端軟件變得相當(dāng)容易，很多情況下完全不需要考慮鎖機(jī)制以及由此帶來的各種問題。單個(gè)Go應(yīng)用也能有效的利用多個(gè)CPU核，并行執(zhí)行的性能好。
3. 良好的語言設(shè)計(jì)
從學(xué)術(shù)的角度講Go語言其實(shí)非常平庸，不支持許多高級的語言特性;但從工程的角度講，Go的設(shè)計(jì)是非常優(yōu)秀的：規(guī)范足夠簡單靈活，有其他語言基礎(chǔ)的程序員都能迅速上手。更重要的是
Go 自帶完善的工具鏈，大大提高了團(tuán)隊(duì)協(xié)作的一致性。
4. 執(zhí)行性能好
雖然不如 C 和 Java，但相比于其他編程語言，其執(zhí)行性能還是很好的，適合編寫一些瓶頸業(yè)務(wù)，內(nèi)存占用也非常省。
Goroutine調(diào)度是一個(gè)很復(fù)雜的機(jī)制，下面嘗試用簡單的語言描述一下Goroutine調(diào)度機(jī)制，想要對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 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)程序后的編號為0的主線程，這個(gè)M對應(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： ()
()
Go 由于不支持泛型而臭名昭著，但最近，泛型已接近成為現(xiàn)實(shí)。Go 團(tuán)隊(duì)實(shí)施了一個(gè)看起來比較穩(wěn)定的設(shè)計(jì)草案，并且正以源到源翻譯器原型的形式獲得關(guān)注。本文講述的是泛型的最新設(shè)計(jì)，以及如何自己嘗試泛型。
例子
FIFO Stack
假設(shè)你要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)先進(jìn)先出堆棧。沒有泛型，你可能會(huì)這樣實(shí)現(xiàn)：
type?Stack?[]interface{}func?(s?Stack)?Peek()?interface{}?{
return?s[len(s)-1]
}
func?(s?*Stack)?Pop()?{
*s?=?(*s)[:
len(*s)-1]
}
func?(s?*Stack)?Push(value?interface{})?{
*s?=?
append(*s,?value)
}
但是，這里存在一個(gè)問題：每當(dāng)你 Peek 項(xiàng)時(shí)，都必須使用類型斷言將其從 interface{} 轉(zhuǎn)換為你需要的類型。如果你的堆棧是 *MyObject 的堆棧，則意味著很多 s.Peek().(*MyObject)這樣的代碼。這不僅讓人眼花繚亂，而且還可能引發(fā)錯(cuò)誤。比如忘記 * 怎么辦？或者如果您輸入錯(cuò)誤的類型怎么辦？s.Push(MyObject{})` 可以順利編譯，而且你可能不會(huì)發(fā)現(xiàn)到自己的錯(cuò)誤，直到它影響到你的整個(gè)服務(wù)為止。
通常，使用 interface{} 是相對危險(xiǎn)的。使用更多受限制的類型總是更安全，因?yàn)榭梢栽诰幾g時(shí)而不是運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)問題。
泛型通過允許類型具有類型參數(shù)來解決此問題：
type?Stack(type?T)?[]Tfunc?(s?Stack(T))?Peek()?T?{
return?s[len(s)-1]
}
func?(s?*Stack(T))?Pop()?{
*s?=?(*s)[:
len(*s)-1]
}
func?(s?*Stack(T))?Push(value?T)?{
*s?=?
append(*s,?value)
}
這會(huì)向 Stack 添加一個(gè)類型參數(shù)，從而完全不需要 interface{}?，F(xiàn)在，當(dāng)你使用 Peek() 時(shí)，返回的值已經(jīng)是原始類型，并且沒有機(jī)會(huì)返回錯(cuò)誤的值類型。這種方式更安全，更容易使用。（譯注：就是看起來更丑陋，^-^）
此外，泛型代碼通常更易于編譯器優(yōu)化，從而獲得更好的性能（以二進(jìn)制大小為代價(jià)）。如果我們對上面的非泛型代碼和泛型代碼進(jìn)行基準(zhǔn)測試，我們可以看到區(qū)別：
type?MyObject?struct?{
X?
int
}
var?sink?MyObjectfunc?BenchmarkGo1(b?*testing.B)?{
for?i?:=?0;?i??b.N;?i++?{
var?s?Stack
s.Push(MyObject{})
s.Push(MyObject{})
s.Pop()
sink?=?s.Peek().(MyObject)
}
}
func?BenchmarkGo2(b?*testing.B)?{
for?i?:=?0;?i??b.N;?i++?{
var?s?Stack(MyObject)
s.Push(MyObject{})
s.Push(MyObject{})
s.Pop()
sink?=?s.Peek()
}
}
結(jié)果：
BenchmarkGo1BenchmarkGo1-16?????12837528?????????87.0?ns/op???????48?B/op????????2?allocs/opBenchmarkGo2BenchmarkGo2-16?????28406479?????????41.9?ns/op???????24?B/op????????2?allocs/op
在這種情況下，我們分配更少的內(nèi)存，同時(shí)泛型的速度是非泛型的兩倍。
合約（Contracts）
上面的堆棧示例適用于任何類型。但是，在許多情況下，你需要編寫僅適用于具有某些特征的類型的代碼。例如，你可能希望堆棧要求類型實(shí)現(xiàn) String() 函數(shù)
1、簡單易學(xué)。
Go語言的作者本身就很懂C語言，所以同樣Go語言也會(huì)有C語言的基因，所以對于程序員來說，Go語言天生就會(huì)讓人很熟悉，容易上手。
2、并發(fā)性好。
Go語言天生支持并發(fā)，可以充分利用多核，輕松地使用并發(fā)。 這是Go語言最大的特點(diǎn)。
描述
Go的語法接近C語言，但對于變量的聲明有所不同。Go支持垃圾回收功能。Go的并行模型是以東尼·霍爾的通信順序進(jìn)程（CSP）為基礎(chǔ)，采取類似模型的其他語言包括Occam和Limbo，但它也具有Pi運(yùn)算的特征，比如通道傳輸。
在1.8版本中開放插件（Plugin）的支持，這意味著現(xiàn)在能從Go中動(dòng)態(tài)加載部分函數(shù)。
與C++相比，Go并不包括如枚舉、異常處理、繼承、泛型、斷言、虛函數(shù)等功能，但增加了 切片(Slice) 型、并發(fā)、管道、垃圾回收、接口（Interface）等特性的語言級支持。
基本設(shè)計(jì)思路：
類型轉(zhuǎn)換、類型斷言、動(dòng)態(tài)派發(fā)。iface，eface。
反射對象具有的方法：
編譯優(yōu)化：
內(nèi)部實(shí)現(xiàn)：
實(shí)現(xiàn) Context 接口有以下幾個(gè)類型（空實(shí)現(xiàn)就忽略了）：
互斥鎖的控制邏輯：
設(shè)計(jì)思路：
（以上為寫被讀阻塞，下面是讀被寫阻塞）
總結(jié)，讀寫鎖的設(shè)計(jì)還是非常巧妙的：
設(shè)計(jì)思路：
WaitGroup 有三個(gè)暴露的函數(shù):
部件：
設(shè)計(jì)思路：
結(jié)構(gòu)：
Once 只暴露了一個(gè)方法：
實(shí)現(xiàn)：
三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：
細(xì)節(jié)：
讓多協(xié)程任務(wù)的開始執(zhí)行時(shí)間可控（按順序或歸一）。（Context 是控制結(jié)束時(shí)間）
設(shè)計(jì)思路： 通過一個(gè)鎖和內(nèi)置的 notifyList 隊(duì)列實(shí)現(xiàn)，Wait() 會(huì)生成票據(jù)，并將等待協(xié)程信息加入鏈表中，等待控制協(xié)程中發(fā)送信號通知一個(gè)（Signal()）或所有（Boardcast()）等待者（內(nèi)部實(shí)現(xiàn)是通過票據(jù)通知的）來控制協(xié)程解除阻塞。
暴露四個(gè)函數(shù)：
實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)：
部件：
包： golang.org/x/sync/errgroup
作用：開啟 func() error 函數(shù)簽名的協(xié)程，在同 Group 下協(xié)程并發(fā)執(zhí)行過程并收集首次 err 錯(cuò)誤。通過 Context 的傳入，還可以控制在首次 err 出現(xiàn)時(shí)就終止組內(nèi)各協(xié)程。
設(shè)計(jì)思路：
結(jié)構(gòu)：
暴露的方法：
實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)：
注意問題：
包： "golang.org/x/sync/semaphore"
作用：排隊(duì)借資源（如錢，有借有還）的一種場景。此包相當(dāng)于對底層信號量的一種暴露。
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。瞬時(shí)的相同請求只調(diào)用一次，response 被所有相同請求共享。
設(shè)計(jì)思路：按請求的 key 分組（一個(gè) *call 是一個(gè)組，用 map 映射存儲組），每個(gè)組只進(jìn)行一次訪問，組內(nèi)每個(gè)協(xié)程會(huì)獲得對應(yīng)結(jié)果的一個(gè)拷貝。
結(jié)構(gòu)：
邏輯：
細(xì)節(jié)：
部件：
如有錯(cuò)誤，請批評指正。
重慶分公司
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