day08-go.GPM
当别人到go为什么支持高并发,或者问为什么go本身对并发编程友好?以及go与Java对比的并发对比
正确回答:
在java中创建的线程是与OS线程一一对应的,而在go中多个协程(goroutine)对应一个逻辑处理器,每个逻辑处理器与OS线程一一对应。每个线程要运行必须要在就绪状态情况下获取cpu,而操作系统是基于时间片轮转算法来调度线程占用cpu来执行任务的,每个OS线程被分配一个时间片来占用cpu进行任务的执行。在java中由于创建的线程与os线程一一对应,所以java中的每个线程占用一个时间片来运行。而go中多个协程对应一个os 线程,也就是多个协程对应了一个时间片,go则使用自己的调度策略(非os的调度策略)来让多个协程使用一个时间片来并发的运行。也就是go中存在两级策略,一个是go语言层面的调度多个协程公用一个时间片,一个是os层面的调度多个逻辑处理器轮询占用不同的时间片
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为什么go对并发编程友好?引入今天的主题----------> GPM
GPM是go调度的三个核心组件,成为go支持高效并发的内在动力
G是goroutine的首字母,他保存了goroutine的一些状态信息,以及CPU一些寄存器的值,必须IP寄存器,以便在执行该groutine时CPU知道从哪里执行
G结构体中包括:(1 groutine使用的栈 --》由该栈的栈顶和栈低可知groutine运行的栈地址 (2 与goroutine绑定的M (3 gobuf结构中存储groutine运行时的现场---》存储rsp和rip等寄存器的值,以及指向goroutine的指针 (4 groutine被阻塞的原因
M则是machine的首字母,代表的是一个系统线程,G只有被调度到系统线程上才能真正地被执行,M才是真正执行的人,M的结构体保存了自身的栈信息,当前执行的G的信息以及绑定的P信息
M的结构包括:(1 g0代表运行的用户的goroutine 自己的栈 (2 curg 代表正在运行的goroutine (3 p 指当前工作线程绑定的P (4 alllink保存了所有工作线程的链表 (5 nextwaitm正在等待锁的下一个M (6 thread工作线程ID
P取自process的首字母。为M的执行提供上下文,保存M执行G时的一些资源,包括本地可运行的G队列以及memory cache等,一个M只有绑定P才能运行G,当M被阻塞时,整个P会被传递给其他M,或者被其他M接管
P的结构:(1 m指向绑定的M (2 runqhead runqtail 本地可运行的队列,头和尾 (3 runq 循环队列 (4 runnext runnext 非空时,代表的是一个 runnable 状态的 G,这个 G 被 当前 G 修改为 ready 状态,相比 runq 中的 G 有更高的优先级。如果当前 G 还有剩余的可用时间,那么就应该运行这个 G 运行之后,该 G 会继承当前 G 的剩余时间
GPM共同构成了go的scheduler,G只有在M上才能运行,M执行又依赖P提供的资源,而P中保存了待运行的G,M 会从与它绑定的 P 的本地队列获取可运行的 G,也会从 network poller 里获取可运行的 G,还会从其他 P 偷 G
曹大的一个图显示关系: