So planen Sie in Golang

Golang ist eine effiziente und zuverlässige Programmiersprache, die aufgrund ihrer hervorragenden Leistung und ihres leichten Threading-Modells häufig in der gleichzeitigen Programmierung und Netzwerkprogrammierung verwendet wird. In Golang ist der Scheduler einer der Kerne seines Parallelitätsmodells und spielt eine wichtige Rolle. In diesem Artikel wird hauptsächlich die Implementierung und Planung des Golang-Planers vorgestellt.

1. Wie implementiert man den Golang-Planer?

Golangs Scheduler verwendet das M:N-Thread-Modell (M steht für die Anzahl der Kernel-Threads, N steht für die Anzahl der Goroutinen). Die Hauptfunktion des Schedulers besteht darin, eine große Anzahl von Goroutinen auf einer kleinen Anzahl von Betriebssystem-Threads zu planen und die Zusammenarbeit und Datensynchronisierung zwischen ihnen sicherzustellen. Die Implementierung dieses Modells erfordert zwei Kernkomponenten: Scheduler und Goroutine.

1. Scheduler

Der Scheduler in Golang ist ein Code, der in einem unabhängigen Betriebssystem-Thread ausgeführt wird. Er ist hauptsächlich für die Zuweisung von CPU-Zeit und die Planung von Goroutine verantwortlich. Die Hauptfunktion des Schedulers besteht darin, Goroutinen für die Ausführung in Betriebssystem-Threads zu planen, die Ausführungsreihenfolge und Zeitscheibenzuweisung von Goroutinen zu steuern und Ressourcen wie Speicher zu verwalten. Der Scheduler ist der Kern des Golang-Parallelitätsmodells und seine Implementierung umfasst die folgenden drei Aspekte:

(1) Planungsstrategie: Die Planungsstrategie von Golang basiert auf der präventiven Planung, wenn eine IO-Operation ausgeführt wird oder die Zeit aufgerufen wird Durch das Blockieren von Vorgängen wie Sleep stoppt der aktuelle Betriebssystem-Thread die Ausführung der Goroutine und erstellt einen neuen Betriebssystem-Thread, um andere Goroutinen auszuführen.

(2) Aufgabenwarteschlange: Der Planer von Golang verwendet eine Aufgabenwarteschlange, um alle auf die Ausführung wartenden Goroutinen zu speichern. Wenn ein inaktiver Betriebssystemthread erscheint, nimmt der Planer die nächste Aufgabe aus der Aufgabenwarteschlange und weist sie dem Betriebssystemthread zur Ausführung zu .

(3) Thread-Verwaltung: Golang verwendet das M:N-Thread-Modell, um Betriebssystem-Threads und Goroutinen zu verwalten. M stellt die feste Anzahl von Threads dar, die intern vom System verwaltet werden, und N stellt die Gesamtzahl der vom Benutzer erstellten Goroutinen dar. Die Anzahl M wird automatisch vom System verwaltet, während N nach Bedarf vom Entwickler erstellt wird.

2.goroutine

Golangs Goroutine ist ein leichter Thread, der als effizientere Methode zur Implementierung von Threads angesehen werden kann. Goroutinen werden schneller erstellt und zerstört als Threads und verbrauchen weniger Speicher. Die Implementierung und Planung von Goroutinen wird vollständig vom Scheduler gesteuert, sodass sich Entwickler nur auf das Schreiben von Goroutinen konzentrieren müssen.

Darüber hinaus hat Golangs Goroutine auch viele Optimierungen in Bezug auf optimierte Planung, Speicherfreigabe und Deadlock-Erkennung vorgenommen.

2. Wie führt der Planer von Golang die Planung durch?

Golangs Scheduler basiert auf präventiver Planung, was bedeutet, dass der Scheduler bei der Ausführung einer Goroutine die Goroutine sofort stoppt und sie auf andere Goroutinen umschaltet, die auf die Ausführung warten, wenn sie blockiert. Wenn ein neuer Betriebssystem-Thread verfügbar wird, weist der Planer die Aufgaben dem neuen Betriebssystem-Thread neu zu und ermöglicht so einen schnellen Wechsel zwischen mehreren Aufgaben.

Um besser zu verstehen, wie Golangs Planer plant, werden im Folgenden einige Schlüsselmechanismen von Golang vorgestellt:

1 Goroutine-Planung

Golangs Goroutine kann unterbrochen werden. Der Scheduler fügt spezielle Prüfpunkte in die Goroutine ein und prüft, ob am Prüfpunkt neue Goroutinen ausgeführt werden müssen. Wenn der Scheduler erkennt, dass eine Goroutine unterbrochen ist, stoppt er die Goroutine und wechselt zu anderen Goroutinen, die auf ihre Ausführung warten, bis die Goroutine wieder verfügbar ist.

2. Aufgabenplanung

Der Planer von Golang verwendet Aufgabenwarteschlangen, um alle Goroutinen zu speichern, die auf die Ausführung warten. Wenn ein neuer Betriebssystem-Thread erscheint, nimmt der Scheduler die nächste Aufgabe aus der Aufgabenwarteschlange und weist sie dem Betriebssystem-Thread zur Ausführung zu. Die Aufgabe der Aufgabenwarteschlange besteht darin, sicherzustellen, dass Aufgaben in der richtigen Reihenfolge und ohne Konflikte ausgeführt werden.

3. Blockierungsplanung

Wenn eine Goroutine blockiert, wird sie vom Planer angehalten und in die Warteschlange gestellt, um auf die vollständige Ausführung zu warten. Der Scheduler setzt den Status der Goroutine auf „blockiert“ und stellt sie in die Blockierungswarteschlange. Wenn die Goroutine wieder verfügbar ist, weist der Scheduler sie einem neuen Betriebssystem-Thread zur Ausführung zu.

4. Präventive Planung

Der Planer von Golang basiert auf präventiver Planung, was bedeutet, dass der Planer die Goroutine sofort stoppt und zu einer anderen wechselt, wenn sie eine E/A-Operation durchführt oder eine blockierende Operation aufruft Goroutinen warten auf Ausführung. Dieser Ansatz stellt sicher, dass alle Aufgaben in kürzester Zeit ausgeführt werden können und reduziert mögliche Kontextwechsel.

Zusammenfassung

In diesem Artikel wird vorgestellt, wie der Golang-Planer implementiert und geplant wird, einschließlich der beiden Kernkomponenten des Planers und der Goroutine sowie der wichtigen Mechanismen des Planers, wie Aufgabenwarteschlangen, präventive Planung usw. Diese Mechanismen stellen sicher, dass das Parallelitätsmodell von Golang eine hervorragende Leistung und Zuverlässigkeit aufweist und für verschiedene Szenarien mit hoher Parallelität geeignet ist. Als beliebte Sprache ist der Golang-Scheduler eng mit seiner hervorragenden Leistung und Zuverlässigkeit verbunden und auch für Entwickler ein sehr wichtiges Thema.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonSo planen Sie in Golang. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!