time.Sleep() は本当にゴルーチンをブロックし、Go スケジューラのスレッド管理に影響を与えますか?

time.Sleep() を使用したゴルーチンとスレッド管理

Go では、ゴルーチンはランタイム スケジューラによって管理される軽量のスレッドです。 goroutine の実行を制御するためによく使用される関数の 1 つは time.Sleep() です。これは、指定された期間、現在の goroutine の実行をブロックします。ただし、これにより、 time.Sleep() が本当に goroutine をブロックし、Go スケジューラのスレッド管理に影響を与えるかどうかという疑問が生じます。

Goroutine のブロックについて

はい、時間です。 Sleep() はゴルーチンをブロックします。呼び出されると、現在のゴルーチンの実行を指定された期間一時停止します。この間、ゴルーチンは操作を実行したり、イベントに応答したりすることはできません。

スレッドの作成と time.Sleep()

Go プロセスで作成されたスレッドの数は、使用可能な CPU コア、GOMAXPROCS 設定、ワークロードなどのさまざまな要因の影響を受けます。 time.Sleep() を使用しても、必ずしも新しいスレッドの作成につながるわけではありません。

Go ランタイム スケジューラは、「MPG モデル」 (複数のプロセス、複数のゴルーチン) を利用して、ゴルーチンとスレッドを管理します。このモデルでは、M (複数) のゴルーチンが P (複数) のスレッドを共有します。 goroutine がブロックされると、関連する P スレッドが他の goroutine にサービスを提供するために解放されます。

サンプル コード分析

提供されたサンプル コードを調べてみましょう:

import (
    "runtime"
    "time"
)

func main() {
    runtime.GOMAXPROCS(4)
    ch := make(chan int)
    n := 1
    for i := 0; i < n; i++ {
        go func() {
            time.Sleep(60 * time.Second)
            ch <- 1
        }()
    }
    for i := 0; i < n; i++ {
        <-ch
    }
}

この例では:

• GOMAXPROCS を 4 に設定し、アクティブなスレッドの数を 4 に制限します。
• n 個のゴルーチンを作成し、各ゴルーチンは 60 分間スリープします。
• チャネルから値を受信して​​、各 goroutine が完了するのを待ちます。

n が 1 の場合、プロセスを実行し、実行中のゴルーチンごとに少なくとも 1 つのスレッドが存在するようにします。 n が増加しても、スケジューラは複数のブロックされたゴルーチンを処理するために P 個のスレッドを効率的に管理するため、スレッドの数は比較的少ないままになります。

明示的 IO との違い

2 番目の例では提供:

import (
    "fmt"
    "io/ioutil"
    "os"
    "runtime"
    "strconv"
)

func main() {
    runtime.GOMAXPROCS(2)
    data := make([]byte, 128*1024*1024)
    for i := 0; i < 200; i++ {
        go func(n int) {
            for {
                err := ioutil.WriteFile("testxxx"+strconv.Itoa(n), []byte(data), os.ModePerm)
                if err != nil {
                    fmt.Println(err)
                    break
                }
            }
        }(i)
    }
    select {}
}

ファイルに継続的に書き込む 200 個の goroutine を作成します。この場合、ゴルーチンが time.Sleep() で明示的にブロックされていなくても、IO 操作によりゴルーチンが停止し、より多くのスレッド (この例では 202) が作成されます。これは、スレッド作成に対するノンブロッキング操作の影響を強調しています。

結論

Go ランタイム スケジューラは、スレッドの作成と goroutine の実行を効果的に管理します。 time.Sleep() はゴルーチンをブロックしますが、作成されるスレッドの数は動的であり、ワークロードの影響を受けます。開発者は、スレッドの使用を制御するために明示的な手順を実行する必要がある極端な状況に遭遇しない限り、スレッド管理について心配する必要はありません。ほとんどの場合、スケジューラはこれらの側面を自動的に処理します。

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