「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。