【Go】Goroutine实现原理

1.Goroutine是Go语言的协程（Coroutine），Groutine从语言层面上实现了并发，和线程一样共享堆，不共享栈，但是避免了切换上下文的额外开销。

2.Go语言使用CSP（Communicating sequential processes）并发模型，讲究“以通信的方式共享内存”,而不是“以共享内存的方式通信”

3.Go线程实现模型MPG：

• M指Machine，一个M关联一个内核线程，由操作系统管理
• P指Processor，代表M所需的上下文环境，也是处理用户级代码逻辑的处理器，负责衔接M和G的调度上下文将等待执行的M和G对接
• G指Goroutine，本质上是轻量级线程，包括了调用栈，重要的调度信息，例如channel

P的数量由环境变量GOMAXPROCS决定，通常和核心数对应，G会有很多个，每个P将Goroutine从一个就绪队列中做Pop操作，减小锁竞争，通常每个P负责一个队列

上图中正在执行的G是蓝色，待执行状态的G是灰色，灰色G形成一个队列runqueues，Go语言中启动一个goroutine就用一次go function，每有一个go语句被执行，runqueues就在末尾加入一个G，一旦上下文运行G直到调度点，它会从其runqueue中弹出G并开始运行

Q：可以抛弃上下文P直接将G挂在M上吗？
A：不可以，需要上下文的目的是让当遇到内核线程阻塞的时候，我们可以将P直接挂到其他线程M，上下文P会定期检查全局goroutine队列中的G，以便自身队列空时有事可做，假如全局gouroutine队列夜空了，它还可以从别的P的runqueue里偷，Go的做法是直接从其他P中偷一半的G，所以P最重要的作用就是均衡地分配工作

4. Goroutine小结

• 优点：开销小， 调度性能好
• 缺点：调度机制无法实现公平调度