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并发不等于并行
golang的核心开发人员Rob Pike专门提到了这个话题 (推荐学习:go)
虽然我们在for循环中使用了go 创建了一个goroutine,我们想当然会认为,每次循环变量时,golang一定会执行这个goroutine,然后输出当时的变量。
这时,我们就陷入了思维定势。 默认并发等于并行。
诚然,通过go创建的goroutine是会并发的执行其中的函数代码。
但一定会按照我们所设想的那样每次循环时执行吗?
答案是否定的!
Rob Pike专门提到了golang中并发指的是代码结构中的某些函数逻辑上可以同时运行,但物理上未必会同时运行。而并行则指的就是在物理层面也就是使用了不同CPU在执行不同或者相同的任务。
golang的goroutine调度模型决定了,每个goroutine是运行在虚拟CPU中的(也就是我们通过runtime.GOMAXPROCS(1)所设定的虚拟CPU个数)。
虚拟CPU个数未必会和实际CPU个数相吻合。每个goroutine都会被一个特定的P(虚拟CPU)选定维护,而M(物理计算资源)每次回挑选一个有效P,然后执行P中的goroutine。
每个P会将自己所维护的goroutine放到一个G队列中,其中就包括了goroutine堆栈信息,是否可执行信息等等。默认情况下,P的数量与实际物理CPU的数量相等。
因此当我们通过循环来创建goroutine时,每个goroutine会被分配到不同的P队列中。而M的数量又不是唯一的,当M随机挑选P时,也就等同随机挑选了goroutine。
在本题中,我们设定了P=1。所以所有的goroutine会被绑定到同一个P中。 如果我们修改runtime.GOMAXPROCS的值,就会看到另外的顺序。 如果我们输出goroutine id,就可以看到随机挑选的效果:
func main() { wg := sync.WaitGroup{} wg.Add(20) for i := 0; i < 10; i++ { go func() { var buf [64]byte n := runtime.Stack(buf[:], false) idField := strings.Fields(strings.TrimPrefix(string(buf[:n]), "goroutine "))[0] id, err := strconv.Atoi(idField) if err != nil { panic(fmt.Sprintf("cannot get goroutine id: %v", err)) } fmt.Println("go routine 1 i: ", i, id) wg.Done() }() } for i := 0; i < 10; i++ { go func(i int) { var buf [64]byte n := runtime.Stack(buf[:], false) idField := strings.Fields(strings.TrimPrefix(string(buf[:n]), "goroutine "))[0] id, err := strconv.Atoi(idField) if err != nil { panic(fmt.Sprintf("cannot get goroutine id: %v", err)) } fmt.Println("go routine 2 i: ", i, id) wg.Done() }(i) } wg.Wait() }
输出如下:
go routine 2 i: 9 24 go routine 1 i: 10 11 go routine 1 i: 10 5 go routine 1 i: 10 6 go routine 2 i: 3 18 go routine 1 i: 10 9 go routine 1 i: 10 10 go routine 1 i: 10 8 go routine 2 i: 0 15 go routine 2 i: 4 19 go routine 2 i: 6 21 go routine 1 i: 10 7 go routine 1 i: 10 14 go routine 2 i: 7 22 go routine 2 i: 8 23 go routine 1 i: 10 13 go routine 2 i: 5 20 go routine 1 i: 10 12 go routine 2 i: 1 16 go routine 2 i: 2 17 ⋊> ~/S/g/g/s/t/C/goroutine ./goroutine go routine 1 i: 10 11 go routine 2 i: 9 24 go routine 1 i: 10 6 go routine 1 i: 10 14 go routine 1 i: 10 9 go routine 1 i: 10 10 go routine 1 i: 10 12 go routine 2 i: 0 15 go routine 1 i: 10 13 go routine 1 i: 10 5 go routine 2 i: 1 16 go routine 2 i: 5 20 go routine 1 i: 10 7 go routine 2 i: 7 22 go routine 2 i: 3 18 go routine 2 i: 2 17 go routine 2 i: 4 19 go routine 1 i: 10 8 go routine 2 i: 8 23 go routine 2 i: 6 21
我们再回到这道题中,虽然在循环中通过go定义了一个goroutine。但我们说到了,并发不等于并行。因此虽然定义了,但此刻不见得就会去执行。
需要等待M选择P之后,才能去执行goroutine。 关于golang中goroutine是如何进行调度的(GPM模型),可以参考Scalable Go Scheduler Design Doc或者LearnConcurrency
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