golang调度机制

发布时间:2024-10-02 19:41:25

Go语言(Golang)是一种开源的编程语言,由谷歌公司开发。与其他编程语言相比,Golang具有很多独特的特性,其中之一就是其卓越的调度机制。

并发与并行

在讨论Golang的调度机制之前,我们需要先了解并发与并行的概念。并发是指两个或多个任务同时进行,而并行是指两个或多个任务同时执行。并发通常通过利用单核或多核处理器实现并行执行,由于Golang在设计时将并发和并行作为核心理念,因此其调度机制具有很高的效率和灵活性。

Goroutine的创建与调度

Goroutine是Golang中非常重要的概念,它是轻量级的执行单元。与传统的线程相比,Goroutine的创建成本非常低,可以在程序中创建数千甚至数百万个Goroutine。在Golang中,可以使用go关键字创建一个Goroutine。

Goroutine的调度是由Go语言的调度器(Scheduler)负责的。调度器会根据一定的策略,将Goroutine分配给可用的线程(操作系统线程)。当Goroutine因为某种原因(如IO阻塞、调用time.Sleep等)暂停时,调度器会将其从线程中移出,让其他Goroutine继续执行。当被暂停的Goroutine再次可运行时,调度器会将其放回线程中,继续执行。

调度器的工作原理

Golang的调度器采用的是M:N调度模型,其中M表示操作系统的线程(Machine),N表示Goroutine。调度器会根据需要创建一定数量的线程,并将它们与Goroutine进行一对一的映射。

调度器采用的调度策略是抢占式的,即每个Goroutine都可以在任何时刻被抢占,以便其他Goroutine能够执行。调度器会在每个线程中维护一个运行队列,存放可运行的Goroutine。当线程中的Goroutine执行完毕或被暂停时,调度器会从队列中选择一个最优的Goroutine继续执行。如果线程中没有可运行的Goroutine,调度器会将当前线程停止,并将其与其他空闲线程进行合并,以减少资源占用。

此外,调度器还具有处理系统调用、网络IO等特殊情况的能力。当Goroutine因为IO请求而阻塞时,调度器会将其与线程解绑,避免浪费CPU资源。当IO请求完成后,调度器会将Goroutine放回运行队列,继续执行。

总之,Golang的调度机制在保证高效利用系统资源的同时,提供了简洁易用的并发编程模型。通过使用Goroutine和调度器,开发者可以轻松实现高并发的程序,并充分发挥多核处理器的性能。

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