Golang-Programmierkenntnisse mit hoher Parallelität: Vertiefendes Verständnis der Planungsstrategie von Goroutinen

Golang-Programmierkenntnisse für hohe Parallelität: Tiefgreifendes Verständnis der Planungsstrategie von Goroutinen

Einführung: Golang ist eine Sprache für hohe Parallelität, und ihre integrierten, leichtgewichtigen Thread-Goroutinen sind eines ihrer Kernmerkmale der gleichzeitigen Programmierung. Dieser Artikel befasst sich mit der Planungsstrategie von Goroutinen und der Frage, wie die Leistung gleichzeitiger Programme durch sinnvollen Einsatz von Planungsstrategien optimiert werden kann.

1. Planungsstrategie von Goroutinen

Goroutinen sind leichtgewichtige Threads von Golang. Im Vergleich zu herkömmlichen Betriebssystem-Threads ist die Planung von Goroutinen flexibler und effizienter. Golang verwendet eine Komponente namens Scheduler, um zu entscheiden, welche Goroutine wann ausgeführt werden soll. In Golang müssen wir die Planung von Goroutinen im Allgemeinen nicht manuell steuern, sondern der Scheduler erledigt dies automatisch.

Die Planungsstrategie von Goroutinen umfasst hauptsächlich drei Aspekte: präventive Planung, kollaborative Planung und Arbeitsdiebstahl.

1. Präventive Planung

Der Planer von Golang verwendet eine präventive Planungsstrategie, das heißt, die Ausführung einer Goroutine kann jederzeit von anderen Goroutinen unterbrochen werden. Der Vorteil dieser Planungsstrategie besteht darin, dass sie CPU-Ressourcen sinnvoll zuweisen und verhindern kann, dass eine bestimmte Goroutine die CPU für längere Zeit monopolisiert, was dazu führt, dass andere Goroutinen nicht ausgeführt werden können. Wenn eine Goroutine vorbelegt wird, speichert der Scheduler ihren Status und wechselt zu anderen ausführbaren Goroutinen.

2. Gemeinsame Planung

Zusätzlich zur präventiven Planung wendet Golangs Planer auch eine kollaborative Planungsstrategie an. Bei der kooperativen Planung gibt Goroutine automatisch die Ausführungsrechte der CPU auf, anstatt die CPU ständig zu belegen. Durch die aktive Aufgabe der CPU zum richtigen Zeitpunkt und den sinnvollen Wechsel zwischen Goroutinen kann die Parallelitätsleistung des gesamten Systems verbessert werden.

3. Arbeitsdiebstahl

Arbeitsdiebstahl ist ein sehr wichtiger Mechanismus im Golang-Planer. Seine Kernidee besteht darin, inaktiven Threads zu ermöglichen, aktiv Aufgaben von anderen Threads zur Ausführung zu „stehlen“ und so einen Lastausgleich zwischen Threads zu erreichen. Dieser Mechanismus kann die Situation vermeiden, dass einige Threads zu viel arbeiten, während andere Threads im Leerlauf bleiben, wodurch die Leistung gleichzeitiger Programme weiter verbessert wird.

2. Beispieldemonstration einer Planungsstrategie

Um die Planungsstrategie von Goroutinen besser zu verstehen, schauen wir uns einen einfachen Beispielcode an, um die Auswirkungen verschiedener Planungsstrategien auf gleichzeitige Programme zu untersuchen.

package main

import (
    "fmt"
    "runtime"
    "sync"
)

func main() {
    runtime.GOMAXPROCS(1) // 设置只使用一个CPU核心

    var wg sync.WaitGroup
    wg.Add(2)

    fmt.Println("Start Goroutines")

    // 第一个Goroutine
    go func() {
        defer wg.Done()

        for i := 0; i < 3; i++ {
            fmt.Println("Goroutine 1: ", i)
        }
    }()

    // 第二个Goroutine
    go func() {
        defer wg.Done()

        for i := 0; i < 3; i++ {
            fmt.Println("Goroutine 2: ", i)
        }
    }()

    fmt.Println("Waiting to finish")
    wg.Wait()
    fmt.Println("Terminating the program")
}

Im obigen Code legen wir nur einen CPU-Kern über runtime.GOMAXPROCS(1) fest, um die Auswirkungen verschiedener Planungsstrategien besser beobachten zu können. runtime.GOMAXPROCS(1)设置只使用一个CPU核心，以便更好地观察不同调度策略的效果。

在运行示例代码时，我们可以观察到以下几种不同调度策略的效果：

1. 只有一个Goroutine在执行。在这种情况下，先执行完的Goroutine会释放CPU并执行其他Goroutine。
2. 两个Goroutine交替执行。在这种情况下，由于只有一个CPU核心，Goroutine之间会相互切换执行。
3. 一个Goroutine完全执行完毕后，另一个Goroutine才开始执行。

通过不断调整runtime.GOMAXPROCS

Beim Ausführen des Beispielcodes können wir die Auswirkungen der folgenden verschiedenen Planungsstrategien beobachten:

Es wird nur eine Goroutine ausgeführt. In diesem Fall gibt die Goroutine, die zuerst die Ausführung beendet, die CPU frei und führt andere Goroutinen aus.

Zwei Goroutinen werden abwechselnd ausgeführt. Da es in diesem Fall nur einen CPU-Kern gibt, wechseln die Goroutinen die Ausführung untereinander.

Nachdem eine Goroutine vollständig ausgeführt wurde, beginnt eine andere Goroutine mit der Ausführung.
2. Indem wir den Wert von runtime.GOMAXPROCS ständig anpassen und die Ausgabe des Programms beobachten, können wir die Auswirkungen verschiedener Planungsstrategien auf gleichzeitige Programme besser verstehen.

Fazit: 🎜🎜Durch ein tiefes Verständnis der Planungsstrategie von Goroutinen können wir die Leistung von Golang-Programmen besser bewerten und die laufenden Auswirkungen gleichzeitiger Programme optimieren. Indem wir vernünftige Planungsstrategien festlegen und effizienten Parallelitätscode schreiben, können wir die Funktionen der Golang-Sprache für hohe Parallelität voll ausschöpfen und die Leistung und Stabilität des Programms verbessern. 🎜🎜Referenzen: 🎜🎜🎜https://golang.org/doc/ Effective_go.html#goroutines🎜🎜https://blog.golang.org/scheduler🎜🎜

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonGolang-Programmierkenntnisse mit hoher Parallelität: Vertiefendes Verständnis der Planungsstrategie von Goroutinen. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!