> # 進程，線程，協程 - **進程**：操作系統中資源分配的基本單位，具有獨立的地址空間, 上下文切換開銷大，適合需要隔離性和獨立性高的任務 - **線程**：進程中的執行單元，同一進程的線程共享內存和資源，適合需要大量并發且能夠共享資源的任務 - **協程**：比線程更輕量級的執行單元，由用戶態調度管理。協程的調度由程序自行控制，性能開銷更低，適合大量并發場景。 https://juejin.cn/post/7311893415151468584 > # GMP 原理和調度 - [GMP模型](https://go.cyub.vip/gmp/gmp-model/) - G是goroutine，M是線程，P是處理器。 P負責調度goroutine到線程上，維護了一個本地隊列，存儲了所有需要它來調度的G - P 的數量通常與邏輯 CPU 數量相等，可以通過 `runtime.GOMAXPROCS` 來調整。P 的數量越多，并發能力越強，但也會導致調度開銷增加 - `runtime.Gosched()` 可以主動讓出執行權 - 當創建新的 Goroutine 時，它通常被加入到當前 P 的本地隊列中。如果當前 P 的本地隊列已滿（如超過 256 個 Goroutine），部分 Goroutine 會被移至全局隊列 - P 先嘗試從本地隊列中獲取 Goroutine。如果本地隊列為空，P 會嘗試從全局隊列中獲取 Goroutine。如果全局隊列也為空，P 會從其他 P 的本地隊列中“竊取” Goroutine 執行（竊取 Goroutine 時，通常會竊取一半數量的 Goroutine） - M 執行一個 G 時，必須綁定一個 P。如果 M 因阻塞操作（如系統調用）而無法繼續執行，P 會解除與 M 的綁定，尋找另一個可用的 M 執行其他 G。原 M 完成阻塞操作后，將試圖重新獲取一個 P 繼續工作 > # 協程的調度不是隨機的 - Go 協程調度**不是隨機的**，但它也**不是按順序**的。它是一種基于信號的搶占式、工作竊取的調度模型 - 調度器的目的是在多個協程之間公平分配 CPU 資源，并在必要時暫停某些協程，讓其他協程有機會運行 ~~~ package main import ( "fmt" "time" ) func main() { ch := make(chan struct{}) for i := 0; i < 10; i++ { go func(num int) { for { <-ch fmt.Println(num) } }(i) time.Sleep(time.Millisecond) } time.Sleep(time.Second) for j := 0; j < 10; j++ { ch <- struct{}{} //**不加 `time.Sleep(time.Millisecond)`** 時，多個 Goroutine 幾乎同時啟動，調度器會隨機選擇哪個 Goroutine 先得到 CPU，因此打印順序不確定。 //**加了 `time.Sleep(time.Millisecond)`** 時，每個 Goroutine 啟動后，主協程會休眠 1 毫秒。這個時間足夠讓調度器有機會依次啟動每個 Goroutine，導致它們的打印順序更加有序 //time.Sleep(time.Millisecond) 改變輸出結果 } time.Sleep(time.Minute) } ~~~ > # CSP 模型 * **CSP**（Communicating Sequential Processes，通信順序進程） 是一種并發編程模型，其核心理念是**不要通過共享內存來通信，而要通過通信來實現內存共享**。 * 在 Go 語言中，CSP 模型主要通過 **Goroutine** 和 **Channel** 來實現。多個 Goroutine 之間的通信通常使用 **Channel**，從而避免了共享內存導致的并發問題。 > # 協程 (捕獲異常 和 協程池) - 直接用go關鍵字開協程，不捕獲異常的話， 如果出現異常，會導致整個程序結束 - Go 語言中的 **Goroutine** 相較于系統線程來說非常輕量級，其初始棧大小僅為 **2KB**。然而，在高并發場景下，大量的 Goroutine 被頻繁創建和銷毀，可能會對性能產生負面影響，并增加 **GC（垃圾回收）** 的壓力。 - 為了減少 Goroutine 的創建和銷毀所帶來的性能損耗，建議充分 **復用 Goroutine**。通過使用 **Goroutine 池** 或者其他方式來復用已經存在的 Goroutine，可以有效地降低系統的開銷 - goroutine.go ~~~ package main import ( "fmt" ) // WorkerPool 定義一個工作池結構體 type WorkerPool struct { maxWorkers int taskQueue chan func() } // NewWorkerPool 創建一個新的工作池 func NewWorkerPool(maxWorkers int) *WorkerPool { return &WorkerPool{ maxWorkers: maxWorkers, taskQueue: make(chan func()), } } // Start 啟動工作池 func (wp *WorkerPool) Start() { for i := 0; i < wp.maxWorkers; i++ { go wp.worker() } } // worker 執行任務的工作者 goroutine func (wp *WorkerPool) worker() { for task := range wp.taskQueue { safeExecute(task) } } // safeExecute 安全執行任務，捕獲異常 func safeExecute(task func()) { defer func() { if r := recover(); r != nil { fmt.Println("Recovered from panic:", r) } }() task() } // Submit 提交任務到工作池 func (wp *WorkerPool) Submit(task func()) { wp.taskQueue <- task } ~~~ - main.go ~~~ package main import ( "fmt" "time" ) var pool *WorkerPool func init() { pool = NewWorkerPool(20) pool.Start() } func SafeGo(f func()) { pool.Submit(f) } func main() { for i := 0; i < 10; i++ { SafeGo(func(num int) func() { return func() { fmt.Println("A", num) } }(i)) } for i := 0; i < 10; i++ { SafeGo(func(num int) func() { return func() { fmt.Println("B", num) } }(i)) } time.Sleep(time.Second * 3) } ~~~