「深度剖析」golang协程的实现原理 在golang的并发模型中,协程是一种非常重要的概念。协程是一种轻量级的线程,可以在同一个线程里面开启多个协程,每个协程都可以独立执行不同的任务。在golang中,协程由Go语句创建,Go语句会创建一个协程来执行被调用的函数。因为协程是轻量级的,所以协程的创建和销毁都非常快,非常适合处理大量的并发任务。 那么,golang协程的实现原理是什么呢?在这篇文章中,我们将深入剖析golang协程的实现原理。 首先,我们需要知道golang协程是由调度器来调度的。golang有自己的调度器,它是一个基于golang编写的用户空间调度器。该调度器被称为M:N模型,其中M代表内核线程,N代表协程。也就是说,一个内核线程可以调度多个协程。 在golang中,最为核心的结构体是Goroutine(简称Goroutine)。每个Goroutine都是一个协程,它包含了协程的栈、程序计数器(PC)、所属线程以及其他的一些信息。当一个goroutine执行go语句时,它会将当前函数的栈帧封装成一个Goroutine结构体,然后将这个结构体交给调度器,由调度器来进行调度。 当调度器决定要将一个Goroutine从当前线程移动到另一个线程时,它会创建一个新的内核线程,并将该Goroutine放到新线程的运行队列中。这样,当前线程就可以调度其他的Goroutine了。 除了调度器之外,golang还有另一个非常重要的组件——上下文切换。当一个Goroutine需要被挂起时,它会将自己的上下文(包括栈、PC等)保存到自己的Goroutine结构体中。当该Goroutine再次被唤醒时,它会将自己保存的上下文恢复回来,然后继续执行。 需要注意的是,golang的调度器是非抢占式的。也就是说,一个Goroutine只有在主动让出CPU的情况下才会被调度器切换到其他的协程。这种非抢占式调度策略可以有效地避免线程抢占带来的锁竞争问题。 综上所述,golang协程的实现原理可以概括为: 1. Goroutine作为协程的最基本结构体,包含了协程的栈、PC等信息。 2. 调度器是将协程分配到不同内核线程上的关键组件,它使用M:N模型,即多个协程可以由同一个内核线程来调度,也可以由多个内核线程来调度。 3. 上下文切换是协程挂起和恢复的核心机制,当协程被挂起时,它会保存自己的上下文,在被唤醒时恢复上下文。 4. golang的调度器是非抢占式的,这可以避免线程抢占带来的一些问题。 总结: 在golang中,协程是一种非常重要的概念,也是golang的并发模型的核心。通过深入分析golang协程的实现原理,我们可以更好地理解golang的并发模型,并在实际开发中更好地使用协程来处理大量的并发任务。