golang中的runtime包教程

儘管 Go 編譯器產生的是本地可執行代碼，這些代碼仍舊運行在 Go 的 runtime（這部分的代碼可以在 runtime 包中找到）當中。這個 runtime 類似 Java 和 .NET 語言所用到的虛擬機器，它負責管理組件括記憶體配置、記憶體回收（第 10.8 節）、棧處理、goroutine、channel、切片（slice）、map 和反射（reflection）等等。

runtime 調度器是個非常有用的東西，關於 runtime 包幾個方法:

• Gosched：讓當前線程讓出 cpu 以讓其它線程運行,它不會掛起當前線程，因此當前線程未來會繼續執行

• NumCPU：返回當前系統的 CPU 核心數量

• GOMAXPROCS：設定最大的可同時使用的 CPU 核心數

• Goexit：退出當前 goroutine(但是defer語句會照常執行)

• NumGoroutine：返回正在執行和排隊的任務總數

• GOOS：目標作業系統

NumCPU

package mainimport (    "fmt"    "runtime")func main() {    fmt.Println("cpus:", runtime.NumCPU())    fmt.Println("goroot:", runtime.GOROOT())    fmt.Println("archive:", runtime.GOOS)}

運行結果：

image.png

GOMAXPROCS

Golang 預設所有任務都運行在一個 cpu 核裡，如果要在 goroutine 中使用多核，可以使用 runtime.GOMAXPROCS 函數修改，當參數小於 1 時使用預設值。

package mainimport (    "fmt"    "runtime")func init() {    runtime.GOMAXPROCS(1)}func main() {    // 任務邏輯...}

Gosched

這個函數的作用是讓當前 goroutine 讓出 CPU，當一個 goroutine 發生阻塞，Go 會自動地把與該 goroutine 處於同一系統線程的其他 goroutine 轉移到另一個系統線程上去，以使這些 goroutine 不阻塞。

注意關閉通道使用的是close()方法。
引申思考：close()關閉通道的時候，如果關閉一個已經關閉的通道，會報錯。那我們關閉時如何確定通道此時的狀態呢？
這裡有一篇文章大家可以參考下
https://www.jianshu.com/p/d24dfbb33781

package mainimport (    "fmt"    "runtime")func init() {    runtime.GOMAXPROCS(1)  //使用單核}func main() {    exit := make(chan int)    go func() {        defer close(exit)        go func() {            fmt.Println("b")        }()    }()    for i := 0; i < 4; i++ {        fmt.Println("a:", i)        if i == 1 {            runtime.Gosched()  //切換任務        }    }    <-exit}

結果：

image.png

使用多核測試：

package mainimport (    "fmt"    "runtime")func init() {    runtime.GOMAXPROCS(4)  //使用多核}func main() {    exit := make(chan int)    go func() {        defer close(exit)        go func() {            fmt.Println("b")        }()    }()    for i := 0; i < 4; i++ {        fmt.Println("a:", i)        if i == 1 {            runtime.Gosched()  //切換任務        }    }    <-exit}

結果：

image.png

根據你機器來設定運行時的核心數，但是運行結果不一定與上面相同，或者在 main 函數的最後加上 select{} 讓程式阻塞，則結果如下：

image.png

多核比較適合那種 CPU 密集型程式，如果是 IO 密集型使用多核會增加 CPU 切換的成本。

Gosched再說明

Gosched用來讓出CPU的時間片。就像是接力賽跑，A跑了一會碰到runtime.Gosched()，就會把時間片給B，讓B接著跑。

package mainimport (    "runtime"    "fmt")func init() {    runtime.GOMAXPROCS(1)}func say(s string){    for i := 0; i < 2; i++ {        runtime.Gosched()        fmt.Println(s)    }}func main() {    go say("world")    say("hello")}

輸出結果：

hello

world

hello

注意結果：

1、先輸出了hello,後輸出了world.

2、hello輸出了2個，world輸出了1個（因為第2個hello輸出完，主線程就退出了，第2個world沒機會了）

把代碼中的runtime.Gosched()注釋掉，執行結果是：

hello

hello

因為say("hello")這句佔用了時間，等它執行完，線程也結束了，say("world")就沒有機會了。

這裡同時可以看出，go中的goroutins並不是同時在運行。事實上，如果沒有在代碼中通過

runtime.GOMAXPROCS(n) 其中n是整數，

指定使用多核的話，goroutins都是在一個線程裡的，它們之間通過不停的讓出時間片輪流程執行，達到類似同時啟動並執行效果。