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go语言内部运行机制 go语言运行原理

IT技术队列

Go语言的特点 类型 在变量名后边
也可不显式声明类型, 类型推断,但是是静态语言, name一开始放字符串就不能再赋值数字
方法,属性 分开方法名首字母大写就是就是外部可调go语言内部运行机制的
面向对象设计的一个重要原则：“优先使用组合而不是继承”
Dog 也是Animal , 要复用Animal的属性和方法,
只需要在结构体 type里面写 Animal
入口也是main, 用用试试
多态, 有这个方法就是这个接口的实现,具体的类 不需要知道自己实现go语言内部运行机制了什么接口,
使用: 在一个函数调用之前加上关键字go 就启动了一个goroutine
创建一个goroutine,它会被加入到一个全局的运行队列当中go语言内部运行机制，
调度器 会把go语言内部运行机制他们分配给某个 逻辑处理器 的队列，
一个逻辑处理器 绑定到一个 操作系统线程 ， 在上面运行goroutine，
如果goroutine需要读写文件, 阻塞 ,就脱离逻辑处理器直接 goroutine - 系统线程绑定
编译成同名.exe 来执行, 不通过虚拟机, 直接是机器码, 和C 一样, 所以非常快
但是也有自动垃圾回收,每个exe文件当中已经包含了一个类似于虚拟机的runtime,进行goroutine的调度
默认是静态链接的 ， 那个exe会把运行时所需要的所有东西都加进去 ， 这样就可以把exe复制到任何地方去运行了, 因此 生成的 .exe 文件非常大
go的简介Go语言于2009年11月正式宣布推出go语言内部运行机制，成为开放源代码项目，并在Linux及Mac OS X平台上进行了实现，后追加Windows系统下go语言内部运行机制的实现 。
谷歌资深软件工程师罗布·派克(Rob Pike)表示 ， “Go让我体验到了从未有过的开发效率 。”派克表示，和今天的C或C一样，Go是一种系统语言 。他解释道，“使用它可以进行快速开发，同时它还是一个真正的编译语言 ， 我们之所以现在将其开源 ， 原因是我们认为它已经非常有用和强大 。”
2007年，谷歌把Go作为一个20%项目开始研发，即让员工抽出本职工作之外时间的20%，投入在该项目上 。除了派克外，该项目的成员还有其它一些谷歌工程师 。
派克表示，编译后Go代码的运行速度与C语言非常接近，而且编译速度非常快，就像在使用一个交互式语言 。
现有编程语言均未专门对多核处理器进行优化 。派克表示 ， Go就是谷歌工程师为这类程序编写的一种语言 。它不是针对编程初学者设计的 ， 但学习使用它也不是非常困难 。Go支持面向对象 ， 而且具有真正的封装(closures)和反射(reflection)等功能 。
在学习曲线方面，派克认为Go与Java类似，对于Java开发者来说，应该能够轻松学会Go 。
之所以将Go作为一个开源项目发布，目的是让开源社区有机会创建更好的工具来使用该语言，例如Eclipse IDE中的插件 。目前还没有支持Go的IDE 。
在目前谷歌公开发布的所有网络应用中，均没有使用Go 。但是谷歌已经使用该语言开发了几个内部项目 。
【go语言内部运行机制 go语言运行原理】派克表示，Go是否会对谷歌即将推出的Chrome OS产生影响，现在还言之尚早，不过Go的确可以和Native Client配合使用 。他表示，“Go可以让应用完美的运行在浏览器内 。”例如，使用Go可以更高效的实现Wave，无论是在前端还是后台 。
Go语言是一种新的语言，一种并发的、带垃圾回收的、快速编译的语言 。它具有以下特点：
1.它可以在一台计算机上用几秒钟的时间编译一个大型的Go程序 。
2.Go语言为软件构造提供了一种模型，它使依赖分析更加容易，且避免了大部分C风格include文件与库的开头 。
3.Go语言是静态类型的语言，它的类型系统没有层级 。因此用户不需要在定义类型之间的关系上花费时间，这样感觉起来比典型的面向对象语言更轻量级 。
4.Go语言完全是垃圾回收型的语言，并为并发执行与通信提供了基本的支持 。
按照其设计，Go打算为多核机器上系统软件的构造提供一种方法 。
Go语言是一种编译型语言，它结合了解释型语言的游刃有余 ， 动态类型语言的开发效率 ， 以及静态类型的安全性 。它也打算成为现代的 ， 支持网络与多核计算的语言 。要满足这些目标，需要解决一些语言上的问题：一个富有表达能力但轻量级的类型系统，并发与垃圾回收机制，严格的依赖规范等等 。这些无法通过库或工具解决好，因此Go也就应运而生了 。
【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--Goroutines1、goroutine：在go语言中 ， 每一个并发的执行单元叫做goroutine，如果一个程序中包含多个goroutine，对两个函数的调用则可能发生在同一时刻
2、main goroutine：当一个程序启动时，其主函数即在一个单独的goroutine中运行，我们叫他为main gorountine
3、go goroutine：新的goroutine会用go语句来创建，go 函数名，go语句会使其语句中的函数在一新创建的goroutine中运行，而go语句本身会迅速地完成
4、goroutine的退出：主函数返回时，所有的goroutine都会被直接打断，程序退出，除了从主函数退出或者终止程序之外，没有其他方法能够让一个goroutine来打断另一个的执行，但是可以通过另一种方式来实现这个目的 ， 通过goroutine之间的通信来让一个goroutine请求其他的goroutine，并让请求的goroutine自行结束执行
关于go语言内部运行机制和go语言运行原理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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