golang多核设置

Golang是一种现代化的、高性能的编程语言，被广泛应用于网络服务、云计算、数据分析等领域。Golang作为一种跨平台、并发性能优秀的语言，其默认的并发机制也非常强大。在默认情况下，Golang使用的是Goroutine协程来实现并发，可以轻松地处理数千个并发连接。然而，如果需要在多核CPU上运行Golang程序，就需要进行一些额外的设置。

本篇文章将介绍如何在Golang中进行多核设置，以提升程序的并发性能。

一、什么是多核设置？

多核设置（或多处理器设置）是指在多核CPU上运行Golang程序时，通过设置一些运行参数，让程序能够充分利用多核CPU的处理能力，从而提升程序的并发性能。

在默认情况下，Golang的并发机制只会使用单个核心。这是因为Golang使用的调度器（Scheduler）是基于协作式调度（Cooperative Scheduling）的，即只有在当前的Goroutine主动让出处理器时，才会切换到其他的Goroutine，从而保证同一时间只有一个Goroutine在执行。这种机制虽然简单高效，但是只能使用单个核心，无法充分利用多核CPU的性能优势。

因此，在进行多核设置时，需要通过一些特殊的设置，让Golang的调度器能够在多个核心上调度Goroutine，并将负载均衡在不同的核心上，从而提升程序的并发性能。

二、如何进行多核设置？

在Golang中进行多核设置需要使用系统调用，主要有以下三个函数：

1. runtime.GOMAXPROCS(n int)

这个函数用来设置代码运行时使用的最大 CPU 核数。它的默认值是1，即只使用单核。如果设置为大于1的值，那么Golang会在多核处理器上运行Goroutine。例如：

runtime.GOMAXPROCS(4) //使用4个核心运行程序

2. runtime.LockOSThread()

这个函数用来将当前Goroutine锁定到当前线程上，防止调度器将其切换到其他线程上运行，从而减少线程切换的开销。例如：

func loop() {

runtime.LockOSThread()  //锁定当前协程到当前线程
//进行一些处理

}

3. runtime.UnlockOSThread()

这个函数用来将当前Goroutine从当前线程上解锁，从而使它可以被调度器切换到其他线程上运行。例如：

func loop() {

//进行一些处理
runtime.UnlockOSThread()  //解锁当前协程

}

如果不调用UnlockOSThread函数，当前协程将永远无法从当前线程上切换出去。

三、如何评估多核设置的效果？

在进行多核设置之前，需要先评估当前程序在单核和多核环境下的性能表现，以便能够通过多核设置提升程序的性能。

评估程序的性能可以使用Go自带的性能分析工具pprof。pprof可以对程序的CPU、内存使用情况进行分析，从而找出代码中的性能瓶颈。

1. 安装pprof

首先需要安装pprof：

go get -u github.com/google/pprof

2.运行pprof

使用pprof分析程序的性能，需要在程序中加入profiling代码，并将其开启：

package main

import (

"math/rand"
"os"
"runtime/pprof"
"time"

)

func main() {

pprofFile, err := os.Create("cpu.prof")
if err != nil {
    panic(err)
}
pprof.StartCPUProfile(pprofFile)
defer pprof.StopCPUProfile()

rand.Seed(time.Now().UnixNano())
for i := 0; i < 10; i++ {
    go func() {
        for {
            num := rand.Intn(1000000000)
            _ = num * num
        }
    }()
}

time.Sleep(10 * time.Second)

}

在程序运行后，会在当前目录下生成一个cpu.prof文件，包含了程序的CPU使用情况。可以使用下面的命令进行分析：

pprof -http=:9999 cpu.prof

这个命令会启动一个Web服务器，可以在浏览器中通过http://localhost:9999/进行访问。在网页上可以查看程序的CPU使用情况、函数调用关系和调用次数等信息，从而找出性能瓶颈。

3.比较单核和多核性能

有了pprof工具，可以在单核和多核环境下运行程序，并比较它们的性能表现。

比较单核和多核性能需要在运行程序时设置GOMAXPROCS参数：

go run -race -p=1 main.go //单核运行
go run -race -p=4 main.go //四核运行

用pprof对两次运行的程序进行性能分析，比较它们的CPU使用率和函数调用次数。通过比较性能分析结果，可以找出程序中的性能瓶颈，并进行优化。

四、总结

Golang默认在单核上运行Goroutine，无法充分利用多核CPU的处理能力。在多核CPU上运行Golang程序需要进行多核设置，包括设置GOMAXPROCS参数、使用LockOSThread和UnlockOSThread函数。

为了评估多核设置的效果，可以使用Go自带的性能分析工具pprof，找出程序中的性能瓶颈，并进行优化。

通过多核设置，可以充分利用多核CPU的处理能力，从而提升程序的并发性能。

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