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。
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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，會將本地隊(duì)列的G移動到全局隊(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)會略大于P的個(gè)數(shù)，這多出來的M將會在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也不會就這么在那躺尸啥都不干，它會先嘗試從全局隊(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會阻塞，如果當(dāng)前有一些G在執(zhí)行，調(diào)度器會把這個(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是啟動程序后的編號為0的主線程，這個(gè)M對應(yīng)的實(shí)例會在全局變量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是每次啟動一個(gè)M都會第一個(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都會有一個(gè)自己的G0，在調(diào)度或系統(tǒng)調(diào)用時(shí)會使用G0的?？臻g，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是編譯性語言，所以函數(shù)的順序是無關(guān)緊要的，為了方便閱讀，建議入口函數(shù) main 寫在最前面，其余函數(shù)按照功能需要進(jìn)行排列
GO的函數(shù) 不支持嵌套，重載和默認(rèn)參數(shù)
GO的函數(shù) 支持 無需聲明變量，可變長度，多返回值，匿名，閉包等
GO的函數(shù)用 func 來聲明，且左大括號 { 不能另起一行
一個(gè)簡單的示例：
輸出為：
參數(shù)：可以傳0個(gè)或多個(gè)值來供自己用
返回：通過用 return 來進(jìn)行返回
輸出為：
上面就是一個(gè)典型的多參數(shù)傳遞與多返回值
對例子的說明：
按值傳遞：是對某個(gè)變量進(jìn)行復(fù)制，不能更改原變量的值
引用傳遞：相當(dāng)于按指針傳遞，可以同時(shí)改變原來的值，并且消耗的內(nèi)存會更少，只有4或8個(gè)字節(jié)的消耗
在上例中，返回值 (d int, e int, f int) { 是進(jìn)行了命名，如果不想命名可以寫成 (int,int,int){ ,返回的結(jié)果都是一樣的，但要注意:
當(dāng)返回了多個(gè)值，我們某些變量不想要，或?qū)嶋H用不到，我們可以使用 _ 來補(bǔ)位，例如上例的返回我們可以寫成 d,_,f := test(a,b,c) ，我們不想要中間的返回值，可以以這種形式來舍棄掉
在參數(shù)后面以 變量 ... type 這種形式的，我們就要以判斷出這是一個(gè)可變長度的參數(shù)
輸出為：
在上例中， strs ...string 中， strs 的實(shí)際值是b,c,d,e,這就是一個(gè)最簡單的傳遞可變長度的參數(shù)的例子，更多一些演變的形式，都非常類似
在GO中 defer 關(guān)鍵字非常重要，相當(dāng)于面相對像中的析構(gòu)函數(shù)，也就是在某個(gè)函數(shù)執(zhí)行完成后，GO會自動這個(gè)；
如果在多層循環(huán)中函數(shù)里，都定義了 defer ,那么它的執(zhí)行順序是先進(jìn)后出；
當(dāng)某個(gè)函數(shù)出現(xiàn)嚴(yán)重錯(cuò)誤時(shí)， defer 也會被調(diào)用
輸出為
這是一個(gè)最簡單的測試了，當(dāng)然還有更復(fù)雜的調(diào)用，比如調(diào)試程序時(shí)，判斷是哪個(gè)函數(shù)出了問題，完全可以根據(jù) defer 打印出來的內(nèi)容來進(jìn)行判斷，非?？焖?，這種留給你們?nèi)?shí)現(xiàn)
一個(gè)函數(shù)在函數(shù)體內(nèi)自己調(diào)用自己我們稱之為遞歸函數(shù)，在做遞歸調(diào)用時(shí)，經(jīng)常會將內(nèi)存給占滿，這是非常要注意的，常用的比如，快速排序就是用的遞歸調(diào)用
本篇重點(diǎn)介紹了GO函數(shù)(func)的聲明與使用，下一篇將介紹GO的結(jié)構(gòu) struct
基本設(shè)計(jì)思路：
類型轉(zhuǎn)換、類型斷言、動態(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。
一開始你只有一個(gè)主協(xié)程，如果子協(xié)程不啟動，即便主協(xié)程讓出了時(shí)間片，也沒有可運(yùn)行的子協(xié)程啊。交換順序就是起到了先啟動子協(xié)程的作用。
golang學(xué)習(xí)筆記
頻繁創(chuàng)建線程會造成不必要的開銷，所以才有了線程池。在線程池中預(yù)先保存一定數(shù)量的線程，新任務(wù)發(fā)布到任務(wù)隊(duì)列，線程池中的線程不斷地從任務(wù)隊(duì)列中取出任務(wù)并執(zhí)行，可以有效的減少創(chuàng)建和銷毀帶來的開銷。
過多的線程會導(dǎo)致爭搶cpu資源，且上下文的切換的開銷變大。而工作在用戶態(tài)的協(xié)程能大大減少上下文切換的開銷。協(xié)程調(diào)度器把可運(yùn)行的協(xié)程逐個(gè)調(diào)度到線程中執(zhí)行，同時(shí)即時(shí)把阻塞的協(xié)程調(diào)度出協(xié)程，從而有效地避免了線程的頻繁切換，達(dá)到了少量線程實(shí)現(xiàn)高并發(fā)的效果。
多個(gè)協(xié)程分享操作系統(tǒng)分給線程的時(shí)間片，從而達(dá)到充分利用CPU的目的，協(xié)程調(diào)度器決定了則決定了協(xié)程運(yùn)行的順序。每個(gè)線程同一時(shí)刻只能運(yùn)行一個(gè)協(xié)程。
go調(diào)度模型包含三個(gè)實(shí)體：
每個(gè)處理器維護(hù)者一個(gè)協(xié)程G的隊(duì)列，處理器依次將協(xié)程G調(diào)度到M中執(zhí)行。
每個(gè)P會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)列中的G主要來自系統(tǒng)調(diào)用中恢復(fù)的G.
如果協(xié)程發(fā)起系統(tǒng)調(diào)用，則整個(gè)工作線程M被阻塞，協(xié)程隊(duì)列中的其他協(xié)程都會阻塞。
一般情況下M的個(gè)數(shù)會略大于P個(gè)數(shù)，多出來的M將會在G產(chǎn)生系統(tǒng)調(diào)用時(shí)發(fā)揮作用。與線程池類似，Go也提供M池子。當(dāng)協(xié)程G1發(fā)起系統(tǒng)掉用時(shí)，M1會釋放P,由 M1-P-G1 G2 ... 轉(zhuǎn)變成 M1-G1 , M2會接管P的其他協(xié)程 M2-P-G2 G3 G4... 。
冗余的M可能來源于緩存池，也可能是新建的。
當(dāng)G1結(jié)束系統(tǒng)調(diào)用后，根據(jù)M1是否獲取到P,進(jìn)行不用的處理。
多個(gè)處理P維護(hù)隊(duì)列可能不均衡，導(dǎo)致部分處理器非常繁忙，而其余相對空閑。產(chǎn)生原因是有些協(xié)程自身不斷地派生協(xié)程。
為此Go調(diào)度器提供了工作量竊取策略，當(dāng)某個(gè)處理器P沒有需要調(diào)度的協(xié)程時(shí)，將從其他處理中偷取協(xié)程，每次偷取一半。
搶占式調(diào)度，是指避免某個(gè)協(xié)程長時(shí)間執(zhí)行，而阻礙其他協(xié)程被調(diào)度的機(jī)制。
調(diào)度器監(jiān)控每個(gè)協(xié)程執(zhí)行時(shí)間，一旦執(zhí)行時(shí)間過長且有其他協(xié)程等待，會把協(xié)程暫停，轉(zhuǎn)而調(diào)度等待的協(xié)程，以達(dá)到類似時(shí)間片輪轉(zhuǎn)的效果。比如for循環(huán)會一直占用執(zhí)行權(quán)。
在IO密集型應(yīng)用，GOMAXPROCS大小設(shè)置大一些，獲取性能會更好。
IO密集型會經(jīng)常發(fā)生系統(tǒng)調(diào)用，會有一個(gè)新的M啟用或創(chuàng)建，但由于Go調(diào)度器檢測M到被阻塞有一定延遲。如果P數(shù)量多，則P管理協(xié)程隊(duì)列會變小。
go func是golang的協(xié)程，就像多線程，異步執(zhí)行，所以，代碼段1執(zhí)行完3遍后，可能3次協(xié)成剛執(zhí)行完。在代碼段1中如果sleep一下應(yīng)該就能給協(xié)程時(shí)間執(zhí)行了。
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