Golang hat als leistungsstarke Entwicklungssprache in den letzten Jahren viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Nicht nur wegen seiner prägnanten und effizienten Syntax und umfangreichen Standardbibliothek, sondern auch wegen seiner schnellen Kompilierungsgeschwindigkeit und der Fähigkeit zur gleichzeitigen Ausführung.
Für Golang-Fans kann das Verständnis einiger der zugrunde liegenden Implementierungsprinzipien von Golang es ihnen ermöglichen, die Sprache besser zu beherrschen und effizienteren Code zu schreiben.
In diesem Artikel wird die zugrunde liegende Implementierung von Golang vorgestellt, um den Lesern zu helfen, die Prinzipien und zugrunde liegenden Mechanismen von Golang zu verstehen.
Teil Eins: Grundkonzepte von Golang
Bevor wir die zugrunde liegende Implementierung von Golang lernen, müssen wir zunächst einige Grundkonzepte verstehen.
Goroutine ist ein sehr wichtiges Konzept in Golang. Es ist eigentlich ein leichter Thread. Goroutine kann durch eine Go-Anweisung gestartet werden und läuft unter dem Planungsmodell der Go-Laufzeit.
Der Vorteil von Goroutine liegt auf der Hand: Die Startzeit ist sehr kurz und beträgt im Allgemeinen nur wenige Nanosekunden. Darüber hinaus kann ein Programm viele Goroutinen starten, und die Kosten für den Wechsel zwischen ihnen sind sehr gering.
Channel ist ein Mechanismus zur Kommunikation zwischen zwei Goroutinen in Golang. Der Kanal kann als Pipe verstanden werden, die zum Übertragen von Daten verwendet wird.
In Golang gibt es zwei Arten von Kanälen: gepuffert und ungepuffert. Ein gepufferter Kanal kann Daten ohne Blockierung senden und blockiert nur, wenn der Kanalpuffer gefüllt ist. Ein ungepufferter Kanal muss die übereinstimmenden Regeln für Senden und Empfangen sicherstellen, andernfalls blockiert er immer.
Go-Anweisung ist eine spezielle Syntax von Golang, die zum Starten einer neuen Goroutine verwendet wird. Beim Ausführen einer Go-Anweisung kehrt das Programm sofort zurück und die Goroutine beginnt mit der Ausführung.
Die Verwendung von Go-Anweisungen kann uns helfen, prägnantere und effizientere Programme zu schreiben.
Teil 2: Der zugrunde liegende Implementierungsmechanismus von Golang
Nachdem wir die oben genannten Grundkonzepte verstanden haben, können wir uns mit dem zugrunde liegenden Implementierungsmechanismus von Golang befassen.
Golang hat ein Planungsmodell namens „M:N Thread Scheduling“ entwickelt, das M Threads auf Benutzerebene N echten Betriebssystem-Threads zur Ausführung zuordnet. Dieses Planungsmodell ermöglicht es Golang-Programmen, mehrere Goroutinen auf Multi-Core-CPUs auszuführen und so eine hohe Parallelität zu erreichen.
Im Golang-Planungsmodell repräsentiert M die Goroutine selbst im Go-Programm und N repräsentiert den Betriebssystem-Thread, wenn der Computer läuft.
Jeder Betriebssystem-Thread wird von der Golang-Laufzeit verwaltet und Goroutine wird vom Betriebssystem-Thread ausgeführt. Daher verwaltet Golang zur Laufzeit intern eine Reihe von Betriebssystem-Threads, und jede Goroutine kann auf jedem Betriebssystem-Thread ausgeführt werden.
Darüber hinaus übernimmt die Golang-Laufzeit auch Aufgaben wie Planung, Speicherbereinigung und Speicherverwaltung, um die hohe Leistung, hohe Zuverlässigkeit und hohe Wartbarkeit von Golang-Programmen sicherzustellen.
Golangs Speicherzuweisung wird einheitlich von der Golang-Laufzeit verwaltet. Die Speicherzuweisung in Golang ist in zwei Arten unterteilt: Stapelspeicherzuweisung und Heap-Speicherzuweisung.
In Golang ist der Stapelspeicher von Goroutine festgelegt und wurde beim Start festgelegt. Für den Heap-Speicher verwendet Golang Zeiger zur Zuweisung und Freigabe.
Golangs Speicherzuweisungsmethode ist sicherer und effizienter als herkömmliche Sprachen wie C++. Da die Speicherverwaltung von Golang automatisiert ist und der Garbage-Collection-Mechanismus automatisch Speicher zurückgewinnen kann, bei dem das Risiko von Speicherlecks besteht.
Ein weiteres Highlight von Golang im Hinblick auf die Speicherverwaltung ist sein effizienter Garbage-Collection-Mechanismus. Golang verwendet einen Garbage-Collection-Mechanismus, der auf dem Mark-and-Sweep-Algorithmus basiert.
Im Garbage-Collection-Mechanismus von Golang löst das Programm die Garbage-Collection aus, wenn die Stufen eine bestimmte Höhe erreichen. Der Garbage Collector scannt alle erreichbaren Objekte im Heap und markiert und löscht Objekte, die nicht mehr verwendet werden. Nach diesem Vorgang steht der gesamte Speicher wieder zur Verfügung.
Im Vergleich zu herkömmlichen Garbage-Collection-Algorithmen ist der Garbage-Collection-Algorithmus von Golang effizienter und flexibler. Es kann GC durchführen, ohne die Programmleistung zu beeinträchtigen, und muss die Ausführung von Benutzerprogrammen während der Speicherbereinigung nicht stoppen.
Teil drei: Anwendungsszenarien von Golang
Durch die obige Analyse der zugrunde liegenden Implementierung von Golang können wir sehen, dass Golang auf viele Anwendungsszenarien angewendet werden kann, wie zum Beispiel: Webanwendungen, verteilte Systeme, Cloud Computing, Netzwerkprogrammierung, usw.
Golangs effiziente Kompilierung, schnelle Speicherbereinigung und Ausführungsfunktionen mit hoher Parallelität machen es zu einer der bevorzugten Sprachen für die Entwicklung moderner verteilter Programme mit hoher Parallelität und hoher Leistung.
Zusammenfassung
In diesem Artikel haben wir einige grundlegende Konzepte von Golang und den zugrunde liegenden Implementierungsmechanismus von Golang vorgestellt, einschließlich Golangs Planungsmodell, Speicherzuweisung und Garbage-Collection-Mechanismus. Gleichzeitig haben wir auch die Anwendungsszenarien von Golang hervorgehoben.
Für Entwickler, die den zugrunde liegenden Implementierungsmechanismus von Golang tiefgreifend verstehen möchten, ist die Beherrschung dieses Wissens äußerst wichtig. Durch das Erlernen der zugrunde liegenden Implementierung von Golang können wir Golang-Programme effizienter und genauer schreiben und so eine bessere Leistung und Erfahrung für unsere Anwendungen erzielen.
Das obige ist der detaillierte Inhalt vonGolang zugrunde liegendes Implementierungsvideo. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!
