Go は一見ブロッキングしているように見える I/O でどのようにして同時実行性を実現するのでしょうか?

Go のノンブロッキング I/O を理解する

ノンブロッキング I/O は Go の同時実行モデルの重要な側面です。 C# などの言語とは異なり、Go は非同期 I/O 操作を処理するための「await」などのメカニズムを明示的に提供しません。これにより、ブロッキング I/O を使用しているように見える Go がどのように同時実行性を達成しているのかという疑問が生じる可能性があります。

同期コード、非同期 I/O

Go の I/O API が表示されます。同期ですが、内部では非同期 I/O に依存しています。これは、コンテキストの切り替えとスレッド管理を透過的に処理する Go のスケジューラとランタイムによって可能になります。

Goroutine でのコンテキストの切り替え

Goroutine 内でコードを実行する場合、Go のスケジューラコンテキスト切り替えの実行を担当します。これは、ゴルーチンの観点からは、ゴルーチン内の I/O 操作がブロックされている場合でも、スケジューラは他のゴルーチンに切り替えて、ブロック動作を効果的にマスクできることを意味します。

システム スレッドの割り当て

Go は、必要に応じてシステム スレッドを動的に割り当てます。 goroutine 内の操作 (ファイル I/O や C コード呼び出しなど) が実際にブロックされる場合、スケジューラはそれらを処理するために追加のシステム スレッドを割り当てます。

例: HTTP Server

HTTP サーバーのコンテキストでは、Go の同時実行モデルにより、数千のゴルーチンをわずか数個のシステム スレッドで効率的に処理できます。各ゴルーチンの I/O 操作は非同期で処理され、スケジューラはサーバー全体をブロックすることなくすべてのリクエストが処理されるようにします。

詳細な説明

Go のノンブロッキング I/O をより深く理解するには、Go の内部動作に関する推奨記事を参照してください。この記事では、スケジューラ、ゴルーチン、および Go の効率的な同時実行モデルを可能にする基盤となるメカニズムについて詳しく説明します。

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