Golang関数のコルーチンスケジューリングモデルの詳細な分析
- WBOYオリジナル
- 2023-05-16 08:31:581479ブラウズ
Golang (別名 Go 言語) は、C 言語をベースにしたプログラミング言語で、近年注目を集め、開発者に広く使用されています。 Golang の設計目標は、コードの可読性、保守性、同時実行性、パフォーマンスを向上させることです。中でも、Golang の同時実行性は最大のハイライトの 1 つであり、Goroutine コンピューティング モデルを使用しています。この記事では、Golang のコルーチン スケジューリング モデルを詳細に分析します。
1. Goroutine の概要
Golang 言語では、コルーチンは同じアドレス空間で実行され、同じプロセスで共有できる軽量のスレッドです。 Golang のコルーチンは Goroutine と呼ばれ、Go 言語の実行環境によって管理され、非常に短時間に大量のコルーチンを作成し、コルーチンの実行を自動的にスケジュールすることができます。
2. Goroutine の作成と破棄
Golang 言語では、go キーワードを使用して新しいコルーチンを作成し、関数の実行を開始できます。この例では、匿名関数 (
func(){}) の実行が go キーワードによって開始され、この関数の実行は新しいコルーチンで実行されます。 Golang では、コルーチンの数はランタイム環境によって管理されます。つまり、コルーチンを手動で作成または破棄する必要はありません。コルーチンの実行が完了すると、ランタイム環境はコルーチンを自動的に破棄します。 3. Goroutine のスケジューリング モデル
Golang のコルーチンは M:N スケジューリング モデルを採用しています。ここで、M はオペレーティング システムの物理スレッドを表し、N はゴルーチンの数を表します。 M:N モデルの M スレッドは、スケジューラを通じて N 個のゴルーチンの実行を調整します。 Golang のランタイム環境は、システムの実際の状況に基づいて十分な M スレッドを作成し、複数のコルーチンを異なるプロセッサ上で同時に実行できるようにします。これは、Golang のコルーチンが、異なるタイム スライス間隔で交互に実行されるのではなく、真の同時実行性を実現できることを意味します。
Golang のスケジューラには、システム スケジューラ、ユーザー レベル スケジューラ、ネットワーク スケジューラの 3 つのタイプがあります。システム スケジューラは Golang ランタイム環境の一部であり、M 個のスレッドにコルーチンを割り当て、システム レベルのスケジューリングを管理します。ユーザーレベルのスケジューラはユーザー コードのコンテキストで実行され、一定期間内にさまざまな Goroutine を順番に実行する役割を果たします。ネットワーク スケジューラは I/O 操作の処理に使用され、他のコルーチンの実行における I/O 処理に影響を与えないように、I/O 操作を専用の M スレッドに転送します。
Goroutine スケジューリング モデルでは、ユーザー コードの実行時に Golang がプリエンプティブ スケジューリングを実行します。これは、Golang のスケジューラがある時点で実行中の Goroutine を強制的に停止し、実行を待っている別の Goroutine を実行できるようにすることを意味します。このスケジューリング モードにより、公平性が確保され、特定のコルーチンが常に CPU リソースを占有するのを防ぐことができます。
4. Goroutine のブロックとウェイクアップ
Golang では、コルーチンは chan (チャネル) を通じて通信できます。 chan は、異なるコルーチン間で通信できるデータ構造です。別のコルーチンが chan にメッセージを送信する (
<- 記号で実装) か、メッセージを受信する (## 形式で) まで、コルーチンをブロックできます。 #chanName := <-chan)。コルーチンが chan でブロックされると、Golang のスケジューラはコルーチンの実行を停止し、ウェイク可能なキューに転送します。コルーチン受信側 chan がメッセージを受信して実行を継続すると、Golang のスケジューラはウェイクアブル キューを走査してコルーチンを取得し、実行キューに復元します。 5. 概要
以上がGolang関数のコルーチンスケジューリングモデルの詳細な分析の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。