go语言协程耗时 go协程使用

golang中最大协程数的限制(线程)golang中最大协程数的限制
golang中有最大协程数的限制吗?如果有的话 , 是通过什么参数控制呢?还是通过每个协程占用的资源计算?
通过channel控制协程数的就忽略吧 。
以我的理解,计算机资源肯定是有限的,所以goroutine肯定也是有限制的,单纯的goroutine , 一开始每个占用4K内存,所以这里会受到内存使用量的限制 , 还有goroutine是通过系统线程来执行的,golang默认最大的线程数是10000个 。可以通过
来修改 。但要注意线程和goroutine不是一一对应关系,理论上内存足够大,而且goroutine不是计算密集型的话,可以开启无限个goroutine 。
go语言写后端快不快比c快 , go用到了协程,而c只能使用线程,协程切换几乎不占用或很少占用cpu资源 , 而线程切换却占用cpu资源较多 , 这就导致了在相同并发数的情况下 , go语言开发的程序可以提高cpu的有效工作率,所以go语言做后端快发效率还是比较好的 。
【golang详解】go语言GMP(GPM)原理和调度Goroutine调度是一个很复杂的机制,下面尝试用简单的语言描述一下Goroutine调度机制,想要对其有更深入的了解可以去研读一下源码 。
首先介绍一下GMP什么意思:
G ----------- goroutine: 即Go协程,每个go关键字都会创建一个协程 。
M ---------- thread内核级线程,所有的G都要放在M上才能运行 。
P ----------- processor处理器,调度G到M上,其维护了一个队列,存储了所有需要它来调度的G 。
Goroutine 调度器P和 OS 调度器是通过 M 结合起来的,每个 M 都代表了 1 个内核线程,OS 调度器负责把内核线程分配到 CPU 的核上执行
模型图:
避免频繁的创建、销毁线程,而是对线程的复用 。
1)work stealing机制
当本线程无可运行的G时,尝试从其他线程绑定的P偷取G,而不是销毁线程 。
2)hand off机制
当本线程M0因为G0进行系统调用阻塞时,线程释放绑定的P,把P转移给其他空闲的线程执行 。进而某个空闲的M1获取P,继续执行P队列中剩下的G 。而M0由于陷入系统调用而进被阻塞,M1接替M0的工作,只要P不空闲,就可以保证充分利用CPU 。M1的来源有可能是M的缓存池,也可能是新建的 。当G0系统调用结束后,根据M0是否能获取到P,将会将G0做不同的处理:
如果有空闲的P , 则获取一个P,继续执行G0 。
如果没有空闲的P,则将G0放入全局队列 , 等待被其他的P调度 。然后M0将进入缓存池睡眠 。
如下图
GOMAXPROCS设置P的数量 , 最多有GOMAXPROCS个线程分布在多个CPU上同时运行
在Go中一个goroutine最多占用CPU 10ms , 防止其他goroutine被饿死 。
具体可以去看另一篇文章
【Golang详解】go语言调度机制 抢占式调度
当创建一个新的G之后优先加入本地队列,如果本地队列满了,会将本地队列的G移动到全局队列里面,当M执行work stealing从其他P偷不到G时,它可以从全局G队列获取G 。
协程经历过程
我们创建一个协程 go func()经历过程如下图:
说明:
这里有两个存储G的队列,一个是局部调度器P的本地队列、一个是全局G队列 。新创建的G会先保存在P的本地队列中,如果P的本地队列已经满了就会保存在全局的队列中;处理器本地队列是一个使用数组构成的环形链表,它最多可以存储 256 个待执行任务 。
G只能运行在M中,一个M必须持有一个P , M与P是1:1的关系 。M会从P的本地队列弹出一个可执行状态的G来执行,如果P的本地队列为空 , 就会想其他的MP组合偷取一个可执行的G来执行;
一个M调度G执行的过程是一个循环机制;会一直从本地队列或全局队列中获取G
上面说到P的个数默认等于CPU核数 , 每个M必须持有一个P才可以执行G,一般情况下M的个数会略大于P的个数 , 这多出来的M将会在G产生系统调用时发挥作用 。类似线程池 , Go也提供一个M的池子 , 需要时从池子中获取,用完放回池子,不够用时就再创建一个 。
work-stealing调度算法:当M执行完了当前P的本地队列队列里的所有G后,P也不会就这么在那躺尸啥都不干,它会先尝试从全局队列队列寻找G来执行,如果全局队列为空,它会随机挑选另外一个P,从它的队列里中拿走一半的G到自己的队列中执行 。
如果一切正常,调度器会以上述的那种方式顺畅地运行,但这个世界没这么美好,总有意外发生 , 以下分析goroutine在两种例外情况下的行为 。
Go runtime会在下面的goroutine被阻塞的情况下运行另外一个goroutine:
用户态阻塞/唤醒
当goroutine因为channel操作或者network I/O而阻塞时(实际上golang已经用netpoller实现了goroutine网络I/O阻塞不会导致M被阻塞 , 仅阻塞G,这里仅仅是举个栗子),对应的G会被放置到某个wait队列(如channel的waitq),该G的状态由_Gruning变为_Gwaitting , 而M会跳过该G尝试获取并执行下一个G,如果此时没有可运行的G供M运行,那么M将解绑P , 并进入sleep状态;当阻塞的G被另一端的G2唤醒时(比如channel的可读/写通知),G被标记为,尝试加入G2所在P的runnext(runnext是线程下一个需要执行的 Goroutine 。) , 然后再是P的本地队列和全局队列 。
系统调用阻塞
当M执行某一个G时候如果发生了阻塞操作 , M会阻塞,如果当前有一些G在执行,调度器会把这个线程M从P中摘除,然后再创建一个新的操作系统的线程(如果有空闲的线程可用就复用空闲线程)来服务于这个P 。当M系统调用结束时候,这个G会尝试获取一个空闲的P执行,并放入到这个P的本地队列 。如果获取不到P , 那么这个线程M变成休眠状态, 加入到空闲线程中,然后这个G会被放入全局队列中 。
队列轮转
可见每个P维护着一个包含G的队列 , 不考虑G进入系统调用或IO操作的情况下,P周期性的将G调度到M中执行,执行一小段时间,将上下文保存下来 , 然后将G放到队列尾部,然后从队列中重新取出一个G进行调度 。
除了每个P维护的G队列以外,还有一个全局的队列 , 每个P会周期性地查看全局队列中是否有G待运行并将其调度到M中执行,全局队列中G的来源,主要有从系统调用中恢复的G 。之所以P会周期性地查看全局队列,也是为了防止全局队列中的G被饿死 。
除了每个P维护的G队列以外,还有一个全局的队列 , 每个P会周期性地查看全局队列中是否有G待运行并将其调度到M中执行,全局队列中G的来源,主要有从系统调用中恢复的G 。之所以P会周期性地查看全局队列 , 也是为了防止全局队列中的G被饿死 。
M0
M0是启动程序后的编号为0的主线程,这个M对应的实例会在全局变量rutime.m0中,不需要在heap上分配,M0负责执行初始化操作和启动第一个G,在之后M0就和其他的M一样了
G0
G0是每次启动一个M都会第一个创建的goroutine,G0仅用于负责调度G,G0不指向任何可执行的函数,每个M都会有一个自己的G0,在调度或系统调用时会使用G0的栈空间,全局变量的G0是M0的G0
一个G由于调度被中断,此后如何恢复?
中断的时候将寄存器里的栈信息 , 保存到自己的G对象里面 。当再次轮到自己执行时,将自己保存的栈信息复制到寄存器里面,这样就接着上次之后运行了 。
我这里只是根据自己的理解进行了简单的介绍 , 想要详细了解有关GMP的底层原理可以去看Go调度器 G-P-M 模型的设计者的文档或直接看源码
参考:()
()
Go语言——goroutine并发模型参考:
Goroutine并发调度模型深度解析手撸一个协程池
Golang 的 goroutine 是如何实现的?
Golang - 调度剖析【第二部分】
OS线程初始栈为2MB 。Go语言中,每个goroutine采用动态扩容方式,初始2KB,按需增长,最大1G 。此外GC会收缩栈空间 。
BTW , 增长扩容都是有代价的,需要copy数据到新的stack,所以初始2KB可能有些性能问题 。
更多关于stack的内容,可以参见大佬的文章 。聊一聊goroutine stack
用户线程的调度以及生命周期管理都是用户层面,Go语言自己实现的,不借助OS系统调用,减少系统资源消耗 。
Go语言采用两级线程模型,即用户线程与内核线程KSE(kernel scheduling entity)是M:N的 。最终goroutine还是会交给OS线程执行,但是需要一个中介,提供上下文 。这就是G-M-P模型
Go调度器有两个不同的运行队列:
go1.10\src\runtime\runtime2.go
Go调度器根据事件进行上下文切换 。
调度的目的就是防止M堵塞,空闲,系统进程切换 。
详见Golang - 调度剖析【第二部分】
Linux可以通过epoll实现网络调用,统称网络轮询器N(Net Poller) 。
文件IO操作
上面都是防止M堵塞,任务窃取是防止M空闲
每个M都有一个特殊的G,g0 。用于执行调度,gc , 栈管理等任务,所以g0的栈称为调度栈 。g0的栈不会自动增长,不会被gc,来自os线程的栈 。
go1.10\src\runtime\proc.go
G没办法自己运行,必须通过M运行
M通过通过调度,执行G
从M挂载P的runq中找到G , 执行G
php转golang需要多久三个月 。
PHP是动态语言,弱类型 , 而golang相反,对于有php经验来说,编程逻辑已经没问题只需要掌握的就是静态语言与动态语言的不同之处就好 。
Golang相比php最大的不同,就是常驻内存,协程和Channel,PHP是一种通用编程语言,最初是为了进行网页开发而设计的,Golang是开发Android应用的一种BASIC语言 。
golang channel 超时如何处理个人理解的channel超时处理思路分享,若有错误或者不足,请联系我:qq 869329877
主程序通过go timeout()挂起一个协程,在timeout方法里面利用select来监控逻辑处理的变化,如果请求时间过长或者连接到其他服务比如grpc、mysql等服务中断导致的请求时间过长,则直接超时,超时要返回定义的管道数据结果,否则程序会报错 。
【go语言协程耗时 go协程使用】关于go语言协程耗时和go协程使用的介绍到此就结束了 , 不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站 。

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