go-GMP原理

概念

• 进程是操作系统资源分配的基本单位，比如cpu时间，内存
• 协程是用户态线程，由用户通过go func命令创建
• 线程是内核态线程，由cpu调度，由go的runtime创建

GPM

定义

• P go的proc，处理器，非cpu
• G 协程，一般放在P本地队列中执行
• M内核态线程，处理 P里面的G
• P的本地队列，本地队列里包含未处理的G
• P的全局队列,进程启动时会将创建好的P全部放入
• G全局队列，大多储存因G阻塞后不再阻塞，但没有空闲的P处理的G
• M空闲队列：存储因找不到 P而没有可处理G的线程
• G空闲池：将处理完的G放入空闲池中，下次创建协程时可直接取出，避免了内存GC
• G0: 专门负责调用P中的G,且也处理M和P解绑等问题，类似于管理员

执行原理

进程启动时执行逻辑

• 创建主线程M0，也创建协程G0
• 根据GoMaxProc的设置，创建对应数量的P并放入P全局队列中
• 此时用户创建协程，则将G放入本地队列P中，P寻找空闲M0开始执行调度
• 若此时P本地队列已满，则取出P队列的一半放入G全局队列，再将当前G放入P的本地队列
• G被调度后，若发生阻塞，则P会和M解绑，寻找新的空闲的M1,先从M的空闲队列中寻找，若无，则runtime创建新的M1,对P和M1进行绑定，继续执行P中剩余G
• 阻塞的G处理完成后，M会寻找空闲的P将G放入并进行调度，若无空闲P, 则将G放入G的全局队列，M放入M空闲队列
• P本地队列会定时查看G全部队列的G,P中有空闲则会将拿一部分G放入P中处理，若本地队列无需要处理的G,则取其他的P1,P2中查看是否有多的，未处理的G,有则取出一般来放入P中，让P进行处理

已有协程上创建协程

• G创建G1,则优先将G1放入G所在本地队列，避免切换处理器带来跨P通信的开销
• 若此时P本地队列已满，则将队列中一半协程放入G全局队列，再将G1放入P本地队列中
• 若此时P队列未满，则直接放入
• 调度时，优先调度P队列中的协程
• P队列为空，则先去G全局队列中找，有则取协程放入P队列，若无，则取其他的P队列查看是否有多余未处理的G

关键点

• 线程、协程的复用，避免的内存GC以及线程和协程的创建和销毁带来的性能损耗
• P本地队列的Hand off策略，让协程可以更加快速被调度
• 抢占，每个协程可使用的cpu的时间都是固定的，避免cpu始终被个别协程独占

注意

• 图片参考深入理解Go语言一书