runtime.Gosched到底做什么？

小编典典

runtime.Gosched到底做什么？

在Tour of Go网站的go 1.5发行之前的版本中，有一段代码看起来像这样。

package main

import (
    "fmt"
    "runtime"
)

func say(s string) {
    for i := 0; i < 5; i++ {
        runtime.Gosched()
        fmt.Println(s)
    }
}

func main() {
    go say("world")
    say("hello")
}

输出看起来像这样：

hello
world
hello
world
hello
world
hello
world
hello

令我困扰的是，runtime.Gosched()将其删除后，该程序不再显示“世界”。

hello
hello
hello
hello
hello

为什么呢？如何runtime.Gosched()影响执行力？

阅读 352

2020-07-02

共1个答案

小编典典

注意：

从Go
1.5开始，将GOMAXPROCS设置为硬件内核数：golang.org/doc/go1.5#runtime，低于1.5之前的原始答案。

当您在未指定GOMAXPROCS环境变量的情况下运行Go程序时，Go
goroutine被安排在单个OS线程中执行。但是，要使程序看起来像是多线程的（那是goroutine的目的，不是吗？），Go调度程序有时必须切换执行上下文，因此每个goroutine都可以完成其工作。

就像我说的那样，当未指定GOMAXPROCS变量时，Go运行时仅允许使用一个线程，因此当goroutine执行某些常规工作（例如计算甚至是IO（映射到普通C函数））时，无法切换执行上下文）。仅当使用Go并发原语时才可以切换上下文，例如，当您打开多个通道时，或者（这是您的情况），当您明确告诉调度程序切换上下文时-
这就是runtime.Gosched目的。

因此，简而言之，当一个goroutine中的执行上下文到达Gosched调用时，调度程序将被指示将执行切换到另一个goroutine。在您的情况下，有两个goroutines，main（代表程序的“
main”线程）和其他goroutines，它们是使用创建的go say。如果删除Gosched调用，执行上下文将永远不会从第一个goroutine转移到第二个goroutine，因此对您来说没有“世界”。如果Gosched存在，则调度程序将每次循环迭代中的执行从第一个goroutine转移到第二个goroutine，反之亦然，因此您将“
hello”和“ world”交织在一起。

仅供参考，这称为“合作多任务”：goroutine必须明确将控制权交给其他goroutine。大多数现代OS中使用的方法称为“抢先式多任务处理”：执行线程与控制传递无关；调度程序会透明地将执行上下文切换到它们。协作方法通常用于实现“绿色线程”，也就是说，逻辑并发协程不会将1：1映射到OS线程-
这就是Go运行时及其goroutine的实现方式。

更新资料

我已经提到了GOMAXPROCS环境变量，但是没有解释它是什么。是时候解决这个问题了。

当此变量设置为正数时N，Go运行时将能够创建最多N本机线程，并在其上调度所有绿色线程。本机线程是操作系统创建的一种线程（Windows线程，pthreads等）。这意味着如果N大于1，则可能会将goroutine安排在不同的本机线程中执行，并因此并行运行（至少取决于您的计算机功能：如果您的系统基于多核处理器，则它将这些线程可能真正是并行的；如果您的处理器具有单核，则在OS线程中实现的抢先式多任务处理将创建并行执行的可见性。

可以使用runtime.GOMAXPROCS()函数设置GOMAXPROCS变量，而不用预先设置环境变量。在程序中使用类似这样的东西，而不是当前的东西main：

func main() {
    runtime.GOMAXPROCS(2)
    go say("world")
    say("hello")
}

在这种情况下，您可以观察到有趣的结果。您可能会不均匀地交错打印“ hello”和“ world”线条，例如

hello
hello
world
hello
world
world
...

如果goroutine被安排为单独的OS线程，则会发生这种情况。实际上，这就是抢先式多任务处理（或在多核系统的情况下为并行处理）的工作方式：线程是并行的，它们的组合输出是不确定的。顺便说一句，您可以离开或删除Gosched呼叫，当GOMAXPROCS大于1时似乎无效。

以下是我在多次运行该程序时得到的结果runtime.GOMAXPROCS。

hyperplex /tmp % go run test.go
hello
hello
hello
world
hello
world
hello
world
hyperplex /tmp % go run test.go
hello
world
hello
world
hello
world
hello
world
hello
world
hyperplex /tmp % go run test.go
hello
hello
hello
hello
hello
hyperplex /tmp % go run test.go
hello
world
hello
world
hello
world
hello
world
hello
world

看，有时输出是漂亮的，有时不是。行动中的不确定性:)

另一个更新

看起来在新版本的Go编译器中，Go运行时不仅迫使goroutine产生并发基元用法，而且产生OS系统调用。这意味着可以在IO函数调用上在goroutine之间切换执行上下文。因此，在最新的Go编译器中，即使未设置GOMAXPROCS或将其设置为1，也可能观察到不确定行为。

2020-07-02