Go学习
Go语言是Google出了一个语言,基本概念我就不介绍了, GO语言从原生上支持高并发,并提供了简单的调用方式,我们就重点研究一下它的高并发
在介绍高并发之前,我们需要了解一下我们现在的进程和线程,以及用户态和内核态。
一个可运行程序在磁盘上的时候,是一个静态的,当运行被加载到内存的时候,就是一个进程,其内存被分割为几个区域,关于进程的概念可以参考我写的关于Java的一篇博客。
严格来说,进程是不能运行的,操作系统调度的最小单元是线程,所以当程序被加载到内存的时候,默认的就有一个线程,这个线程被称为主线程。
主线程可以创建多个线程,在一般的操作系统中,当你运行在用户态的程序准备创建一个线程的时候,程序会中断,由用户态转到内核态,在内核态创建一个线程,创建成功后,再转到用户态,创建的这个线程对用户态和内核态是可见的,操作系统的调度也是基于这些对于内核态可见的线程。
但是用户态的线程和内核态的线程并不总是1:1的关系,这里用户态线程和内核态线程的对应关系可以有以下两种:
1:1模型 即一个用户态线程对应一个内核态线程,这种模式最常见,可以利用多核的优势,但是线程的创建和切换会比较慢。
N:1模型:即多个用户态线程对应一个内核态线程,注意这里其实已经有协程的概念了, 这里N个用户态线程对与内核态来说并不知道,所有的用户态线程都对应到了一个内核态上。这种模式下,用户级线程之间的切换可以很快,但是不能很好的利用多核的优势。
线程的创建是一个很耗时的过程,要为线程准备资源,要用户态和内核态的切换,Apache服务器就是这样的,所以如果Go采用这种模式,那也不会有高并发和高性能,这里GO之所以敢称高并发和高性能,是因为他有了协程的概念。
关于进程, 线程, 协程的关系:http://www.mamicode.com/info-detail-861488.html
这里我们暂时把协程称为轻量级线程,是因为
1. 创建的时候, 不经过核心态,直接在用户态创建,减少了系统调用。
2. 运行的时候,不受核心态管理,包括线程的上下文切换,
Go中的线程模型采用 M:N 的方式。简单说就是程序启动时设定启用几个线程,这些线程就是普通的操作系统线程,每个线程运行一个scheduler(由golang的runtime提供),开发人员可以在用户态内创建了多个协程,这些协程会被放到每个scheduler的Task列表内,程序运行时每个scheduler维护自己的task列表(goroutine),并进行调度。调度方式跟nodejs类似,遇到I/O时,把时间片让出来给其它任务使用。既要利用多核cpu系统的特性,同时还要增强上下文切换的速度。缺点就是,这会使得调度器的实现变得复杂。
Go之所以敢称高并发,是因为它使用了协程的概念,协程的创建是不经过内核态,直接在用户态创建,创建的成本变得极小,因此可以大量创建,另外,由于这些协程,并不受核心态的调度,所以要运行他们,就需要再有一个调度器来调度这些协程,所以GO中有一个很重要的概念就是调度器(scheduler),最后的运行就是这样样子: 操作系统调度线程, 该线程上的scheduler就开始运行,而scheduler负责运行协程。