一、Golang “调度器” 的由来?
(1) 单进程时代不需要调度器
我们知道,一切的软件都是跑在操作系统上,真正用来干活 (计算) 的是 CPU。早期的操作系统每个程序就是一个进程,知道一个程序运行完,才能进行下一个进程,就是 “单进程时代”一切的程序只能串行发生。
早期的单进程操作系统,面临 2 个问题:
我们知道,一切的软件都是跑在操作系统上,真正用来干活 (计算) 的是 CPU。早期的操作系统每个程序就是一个进程,知道一个程序运行完,才能进行下一个进程,就是 “单进程时代”一切的程序只能串行发生。
早期的单进程操作系统,面临 2 个问题:
在代码中生硬的使用time.Sleep肯定是不合适的,Go语言中可以使用sync.WaitGroup来实现并发任务的同步。 sync.WaitGroup有以下几个方法:
方法名 | 功能 |
---|---|
(wg * WaitGroup) Add(delta int) | 计数器+delta |
(wg *WaitGroup) Done() | 计数器-1 |
(wg *WaitGroup) Wait() | 阻塞直到计数器变为0 |
有时候在Go代码中可能会存在多个goroutine同时操作一个资源(临界区),这种情况会发生竞态问题(数据竞态)。类比现实生活中的例子有十字路口被各个方向的的汽车竞争;还有火车上的卫生间被车厢里的人竞争。 举个例子:
package main
import (
"fmt"
"sync"
)
var x int64
var wg sync.WaitGroup
func add() {
for i := 0; i < 5000; i++ {
x = x + 1
}
wg.Done()
}
func main() {
wg.Add(2)
go add()
go add()
wg.Wait()
fmt.Println(x)
}
在某些场景下我们需要同时从多个通道接收数据。通道在接收数据时,如果没有数据可以接收将会发生阻塞。你也许会写出如下代码使用遍历的方式来实现:
for{
// 尝试从ch1接收值
data, ok := <-ch1
// 尝试从ch2接收值
data, ok := <-ch2
…
}
单纯地将函数并发执行是没有意义的。函数与函数间需要交换数据才能体现并发执行函数的意义。 虽然可以使用共享内存进行数据交换,但是共享内存在不同的goroutine中容易发生竞态问题。为了保证数据交换的正确性,必须使用互斥量对内存进行加锁,这种做法势必造成性能问题。 Go语言的并发模型是CSP(Communicating Sequential Processes),提倡通过通信共享内存而不是通过共享内存而实现通信。 如果说goroutine是Go程序并发的执行体,channel就是它们之间的连接。channel是可以让一个goroutine发送特定值到另一个goroutine的通信机制。 Go 语言中的通道(channel)是一种特殊的类型。通道像一个传送带或者队列,总是遵循先入先出(First In First Out)的规则,保证收发数据的顺序。每一个通道都是一个具体类型的导管,也就是声明channel的时候需要为其指定元素类型。 channel是线程安全的,多个协程操作同一管道时,不会发生资源竞争问题。