golang mpg原理分析

Golang中的MPG模型是一个关键概念，它负责调度和管理goroutine的执行。在本文中，我将深入探讨MPG模型的原理和工作流程。 在我们开始之前，让我们先了解一下goroutine是什么。Goroutine是Golang中轻量级线程的概念，它可以与其他goroutine并发执行。这使得开发者能够利用多核处理器的性能优势，同时提供更高的并发度。 ## 调度器（Scheduler） 调度器是MPG模型中的关键组件之一，它负责将goroutine分配给相应的线程执行。每当创建一个goroutine时，调度器都会将其放入一个全局的队列中。当线程空闲时，调度器会从队列中选择一个goroutine，并将其交给该线程执行。 调度器还负责监控并管理线程的数量。如果系统中的线程数量太多，则调度器会根据一定的策略将一些线程转变为系统线程，以避免过度消耗资源。反之，如果线程数量过少，调度器会创建新的线程以提供更好的并发性能。 ## M（Machine） M代表机器（Machine），也就是操作系统中的线程。在MPG模型中，每个线程都被称为一个M。一个M可以与多个goroutine并发执行，这使得Golang具有高效的并发性能。 每个M都与一个P（Processor）关联，M负责执行P中的goroutine。调度器将goroutine与M进行绑定，以确保每个goroutine都有一个M来执行。当一个M的goroutine执行完成后，它将从P中被解除绑定，并成为空闲状态，准备接受新的goroutine执行任务。 ## P（Processor） P代表处理器（Processor），它是MPG模型中的另一个重要组件。P负责管理一组M和goroutine队列。在初始情况下，Golang会创建与处理器数量相等的P，并将它们与相应数量的M进行绑定。 每个P都有一个本地任务队列，用于存储待执行的goroutine。当一个M空闲时，调度器会从全局队列中选择一个goroutine并放入M的本地队列中。由于每个P都有自己的本地队列，这种机制有效地减少了线程之间的锁竞争，提高了并发性能。 ## 工作流程 有了对MPG模型的基本了解，现在我们来看看它如何运作。当我们创建一个goroutine时，调度器会将其放入全局队列中。然后，当一个M空闲时，调度器会从全局队列中选择一个goroutine，并将其放入M的本地队列中。 现在，选择一个goroutine执行。当goroutine发生阻塞时，M会将其从本地队列中移除，并将其放入一个专门用于阻塞goroutine的队列中。等待该goroutine唤醒后，M会将其重新放回本地队列中继续执行。 如果P的本地队列为空，且全局队列也为空，那么M会进入休眠状态。当有新的任务加入全局队列后，它会被唤醒并继续执行任务。这种等待和唤醒的机制有效减少了系统资源的浪费。 ## 总结 通过MPG模型，Golang实现了高效的goroutine调度和并发管理。调度器负责将goroutine分配到线程执行，M代表线程执行goroutine，而P则负责管理M和goroutine队列。整个工作流程中，各个组件相互协作，以提供高性能的并发执行。 在应用程序中，了解MPG模型的原理和工作方式对于正确地使用goroutine非常重要。通过合理地利用goroutine并发执行任务，我们可以充分发挥多核处理器的性能优势，并提高应用程序的吞吐量和响应速度。