go語言定時器釋放,go定時器原理

Go語言基于Etcd實現(xiàn)的定時任務(wù)

利用 Etcd 的Lease租約特性來實現(xiàn)定時功能,同時通過Watch機制來實現(xiàn)多節(jié)點情況下只有一個節(jié)點執(zhí)行該任務(wù)。通過定時任務(wù)庫 Cron 的時間字符串解析器Parser來解析任務(wù)執(zhí)行時間。

為定南等地區(qū)用戶提供了全套網(wǎng)頁設(shè)計制作服務(wù),及定南網(wǎng)站建設(shè)行業(yè)解決方案。主營業(yè)務(wù)為成都網(wǎng)站設(shè)計、成都網(wǎng)站建設(shè)、定南網(wǎng)站設(shè)計,以傳統(tǒng)方式定制建設(shè)網(wǎng)站,并提供域名空間備案等一條龍服務(wù),秉承以專業(yè)、用心的態(tài)度為用戶提供真誠的服務(wù)。我們深信只要達到每一位用戶的要求,就會得到認可,從而選擇與我們長期合作。這樣,我們也可以走得更遠!

Etcd

Cron

源碼鏈接

go語言無緩沖的channel

無緩沖的通道(unbuffered channel)是指在接收前沒有能力保存任何值的通道。

這種類型的通道要求發(fā)送goroutine和接收goroutine同時準備好,才能完成發(fā)送和接收操作。否則,通道會導(dǎo)致先執(zhí)行發(fā)送或接收操作的 goroutine 阻塞等待。

這種對通道進行發(fā)送和接收的交互行為本身就是同步的。其中任意一個操作都無法離開另一個操作單獨存在。

阻塞:由于某種原因數(shù)據(jù)沒有到達,當前協(xié)程(線程)持續(xù)處于等待狀態(tài),直到條件滿足,才接觸阻塞。

同步:在兩個或多個協(xié)程(線程)間,保持數(shù)據(jù)內(nèi)容一致性的機制。

下圖展示兩個 goroutine 如何利用無緩沖的通道來共享一個值:

在第 1 步,兩個 goroutine 都到達通道,但哪個都沒有開始執(zhí)行發(fā)送或者接收。

在第 2 步,左側(cè)的 goroutine 將它的手伸進了通道,這模擬了向通道發(fā)送數(shù)據(jù)的行為。這時,這個 goroutine 會在通道中被鎖住,直到交換完成。

在第 3 步,右側(cè)的 goroutine 將它的手放入通道,這模擬了從通道里接收數(shù)據(jù)。這個 goroutine 一樣也會在通道中被鎖住,直到交換完成。

在第 4 步和第 5 步,進行交換,并最終,在第 6 步,兩個 goroutine 都將它們的手從通道里拿出來,這模擬了被鎖住的 goroutine 得到釋放。兩個 goroutine 現(xiàn)在都可以去做別的事情了。

如果沒有指定緩沖區(qū)容量,那么該通道就是同步的,因此會阻塞到發(fā)送者準備好發(fā)送和接收者準備好接收。

無緩沖channel: —— 同步通信

Golang-基于TimeingWheel定時器

在linux下實現(xiàn)定時器主要有如下方式

在這當中 基于時間輪方式實現(xiàn)的定時器 時間復(fù)雜度最小,效率最高,然而我們可以通過 優(yōu)先隊列 實現(xiàn)時間輪定時器。

優(yōu)先隊列的實現(xiàn)可以使用最大堆和最小堆,因此在隊列中所有的數(shù)據(jù)都可以定義排序規(guī)則自動排序。我們直接通過隊列中 pop 函數(shù)獲取數(shù)據(jù),就是我們按照自定義排序規(guī)則想要的數(shù)據(jù)。

在 Golang 中實現(xiàn)一個優(yōu)先隊列異常簡單,在 container/head 包中已經(jīng)幫我們封裝了,實現(xiàn)的細節(jié),我們只需要實現(xiàn)特定的接口就可以。

下面是官方提供的例子

因為優(yōu)先隊列底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是由二叉樹構(gòu)建的,所以我們可以通過數(shù)組來保存二叉樹上的每一個節(jié)點。

改數(shù)組需要實現(xiàn) Go 預(yù)先定義的接口 Len , Less , Swap , Push , Pop 和 update 。

timerType結(jié)構(gòu)是定時任務(wù)抽象結(jié)構(gòu)

首先的 start 函數(shù),當創(chuàng)建一個 TimeingWheel 時,通過一個 goroutine 來執(zhí)行 start ,在start中for循環(huán)和select來監(jiān)控不同的channel的狀態(tài)

通過for循環(huán)從隊列中取數(shù)據(jù),直到該隊列為空或者是遇見第一個當前時間比任務(wù)開始時間大的任務(wù), append 到 expired 中。因為優(yōu)先隊列中是根據(jù) expiration 來排序的,

所以當取到第一個定時任務(wù)未到的任務(wù)時,表示該定時任務(wù)以后的任務(wù)都未到時間。

當 getExpired 函數(shù)取出隊列中要執(zhí)行的任務(wù)時,當有的定時任務(wù)需要不斷執(zhí)行,所以就需要判斷是否該定時任務(wù)需要重新放回優(yōu)先隊列中。 isRepeat 是通過判斷任務(wù)中 interval 是否大于 0 判斷,

如果大于0 則,表示永久就生效。

防止外部濫用,阻塞定時器協(xié)程,框架又一次封裝了timer這個包,名為 timer_wapper 這個包,它提供了兩種調(diào)用方式。

參數(shù)和上面的參數(shù)一樣,只是在第三個參數(shù)中使用了任務(wù)池,將定時任務(wù)放入了任務(wù)池中。定時任務(wù)的本身執(zhí)行就是一個 put 操作。

至于put以后,那就是 workers 這個包管理的了。在 worker 包中, 也就是維護了一個任務(wù)池,任務(wù)池中的任務(wù)會有序的執(zhí)行,方便管理。

【golang詳解】go語言GMP(GPM)原理和調(diào)度

Goroutine調(diào)度是一個很復(fù)雜的機制,下面嘗試用簡單的語言描述一下Goroutine調(diào)度機制,想要對其有更深入的了解可以去研讀一下源碼。

首先介紹一下GMP什么意思:

G ----------- goroutine: 即Go協(xié)程,每個go關(guān)鍵字都會創(chuàng)建一個協(xié)程。

M ---------- thread內(nèi)核級線程,所有的G都要放在M上才能運行。

P ----------- processor處理器,調(diào)度G到M上,其維護了一個隊列,存儲了所有需要它來調(diào)度的G。

Goroutine 調(diào)度器P和 OS 調(diào)度器是通過 M 結(jié)合起來的,每個 M 都代表了 1 個內(nèi)核線程,OS 調(diào)度器負責把內(nèi)核線程分配到 CPU 的核上執(zhí)行

模型圖:

避免頻繁的創(chuàng)建、銷毀線程,而是對線程的復(fù)用。

1)work stealing機制

當本線程無可運行的G時,嘗試從其他線程綁定的P偷取G,而不是銷毀線程。

2)hand off機制

當本線程M0因為G0進行系統(tǒng)調(diào)用阻塞時,線程釋放綁定的P,把P轉(zhuǎn)移給其他空閑的線程執(zhí)行。進而某個空閑的M1獲取P,繼續(xù)執(zhí)行P隊列中剩下的G。而M0由于陷入系統(tǒng)調(diào)用而進被阻塞,M1接替M0的工作,只要P不空閑,就可以保證充分利用CPU。M1的來源有可能是M的緩存池,也可能是新建的。當G0系統(tǒng)調(diào)用結(jié)束后,根據(jù)M0是否能獲取到P,將會將G0做不同的處理:

如果有空閑的P,則獲取一個P,繼續(xù)執(zhí)行G0。

如果沒有空閑的P,則將G0放入全局隊列,等待被其他的P調(diào)度。然后M0將進入緩存池睡眠。

如下圖

GOMAXPROCS設(shè)置P的數(shù)量,最多有GOMAXPROCS個線程分布在多個CPU上同時運行

在Go中一個goroutine最多占用CPU 10ms,防止其他goroutine被餓死。

具體可以去看另一篇文章

【Golang詳解】go語言調(diào)度機制 搶占式調(diào)度

當創(chuàng)建一個新的G之后優(yōu)先加入本地隊列,如果本地隊列滿了,會將本地隊列的G移動到全局隊列里面,當M執(zhí)行work stealing從其他P偷不到G時,它可以從全局G隊列獲取G。

協(xié)程經(jīng)歷過程

我們創(chuàng)建一個協(xié)程 go func()經(jīng)歷過程如下圖:

說明:

這里有兩個存儲G的隊列,一個是局部調(diào)度器P的本地隊列、一個是全局G隊列。新創(chuàng)建的G會先保存在P的本地隊列中,如果P的本地隊列已經(jīng)滿了就會保存在全局的隊列中;處理器本地隊列是一個使用數(shù)組構(gòu)成的環(huán)形鏈表,它最多可以存儲 256 個待執(zhí)行任務(wù)。

G只能運行在M中,一個M必須持有一個P,M與P是1:1的關(guān)系。M會從P的本地隊列彈出一個可執(zhí)行狀態(tài)的G來執(zhí)行,如果P的本地隊列為空,就會想其他的MP組合偷取一個可執(zhí)行的G來執(zhí)行;

一個M調(diào)度G執(zhí)行的過程是一個循環(huán)機制;會一直從本地隊列或全局隊列中獲取G

上面說到P的個數(shù)默認等于CPU核數(shù),每個M必須持有一個P才可以執(zhí)行G,一般情況下M的個數(shù)會略大于P的個數(shù),這多出來的M將會在G產(chǎn)生系統(tǒng)調(diào)用時發(fā)揮作用。類似線程池,Go也提供一個M的池子,需要時從池子中獲取,用完放回池子,不夠用時就再創(chuàng)建一個。

work-stealing調(diào)度算法:當M執(zhí)行完了當前P的本地隊列隊列里的所有G后,P也不會就這么在那躺尸啥都不干,它會先嘗試從全局隊列隊列尋找G來執(zhí)行,如果全局隊列為空,它會隨機挑選另外一個P,從它的隊列里中拿走一半的G到自己的隊列中執(zhí)行。

如果一切正常,調(diào)度器會以上述的那種方式順暢地運行,但這個世界沒這么美好,總有意外發(fā)生,以下分析goroutine在兩種例外情況下的行為。

Go runtime會在下面的goroutine被阻塞的情況下運行另外一個goroutine:

用戶態(tài)阻塞/喚醒

當goroutine因為channel操作或者network I/O而阻塞時(實際上golang已經(jīng)用netpoller實現(xiàn)了goroutine網(wǎng)絡(luò)I/O阻塞不會導(dǎo)致M被阻塞,僅阻塞G,這里僅僅是舉個栗子),對應(yīng)的G會被放置到某個wait隊列(如channel的waitq),該G的狀態(tài)由_Gruning變?yōu)開Gwaitting,而M會跳過該G嘗試獲取并執(zhí)行下一個G,如果此時沒有可運行的G供M運行,那么M將解綁P,并進入sleep狀態(tài);當阻塞的G被另一端的G2喚醒時(比如channel的可讀/寫通知),G被標記為,嘗試加入G2所在P的runnext(runnext是線程下一個需要執(zhí)行的 Goroutine。), 然后再是P的本地隊列和全局隊列。

系統(tǒng)調(diào)用阻塞

當M執(zhí)行某一個G時候如果發(fā)生了阻塞操作,M會阻塞,如果當前有一些G在執(zhí)行,調(diào)度器會把這個線程M從P中摘除,然后再創(chuàng)建一個新的操作系統(tǒng)的線程(如果有空閑的線程可用就復(fù)用空閑線程)來服務(wù)于這個P。當M系統(tǒng)調(diào)用結(jié)束時候,這個G會嘗試獲取一個空閑的P執(zhí)行,并放入到這個P的本地隊列。如果獲取不到P,那么這個線程M變成休眠狀態(tài), 加入到空閑線程中,然后這個G會被放入全局隊列中。

隊列輪轉(zhuǎn)

可見每個P維護著一個包含G的隊列,不考慮G進入系統(tǒng)調(diào)用或IO操作的情況下,P周期性的將G調(diào)度到M中執(zhí)行,執(zhí)行一小段時間,將上下文保存下來,然后將G放到隊列尾部,然后從隊列中重新取出一個G進行調(diào)度。

除了每個P維護的G隊列以外,還有一個全局的隊列,每個P會周期性地查看全局隊列中是否有G待運行并將其調(diào)度到M中執(zhí)行,全局隊列中G的來源,主要有從系統(tǒng)調(diào)用中恢復(fù)的G。之所以P會周期性地查看全局隊列,也是為了防止全局隊列中的G被餓死。

除了每個P維護的G隊列以外,還有一個全局的隊列,每個P會周期性地查看全局隊列中是否有G待運行并將其調(diào)度到M中執(zhí)行,全局隊列中G的來源,主要有從系統(tǒng)調(diào)用中恢復(fù)的G。之所以P會周期性地查看全局隊列,也是為了防止全局隊列中的G被餓死。

M0

M0是啟動程序后的編號為0的主線程,這個M對應(yīng)的實例會在全局變量rutime.m0中,不需要在heap上分配,M0負責執(zhí)行初始化操作和啟動第一個G,在之后M0就和其他的M一樣了

G0

G0是每次啟動一個M都會第一個創(chuàng)建的goroutine,G0僅用于負責調(diào)度G,G0不指向任何可執(zhí)行的函數(shù),每個M都會有一個自己的G0,在調(diào)度或系統(tǒng)調(diào)用時會使用G0的??臻g,全局變量的G0是M0的G0

一個G由于調(diào)度被中斷,此后如何恢復(fù)?

中斷的時候?qū)⒓拇嫫骼锏臈P畔?,保存到自己的G對象里面。當再次輪到自己執(zhí)行時,將自己保存的棧信息復(fù)制到寄存器里面,這樣就接著上次之后運行了。

我這里只是根據(jù)自己的理解進行了簡單的介紹,想要詳細了解有關(guān)GMP的底層原理可以去看Go調(diào)度器 G-P-M 模型的設(shè)計者的文檔或直接看源碼

參考: ()

()

go語言new一個變量后怎么釋放

go語言和java類似

不需要人為的釋放內(nèi)存

當所有的引用都失效后

系統(tǒng)會自動回收內(nèi)存的。

golang 定時器,啟動的時候執(zhí)行一次,以后每天晚上12點執(zhí)行,怎么實現(xiàn)

func?startTimer(f?func())?{

go?func()?{

for?{

f()

now?:=?time.Now()

//?計算下一個零點

next?:=?now.Add(time.Hour?*?24)

next?=?time.Date(next.Year(),?next.Month(),?next.Day(),?0,?0,?0,?0,?next.Location())

t?:=?time.NewTimer(next.Sub(now))

-t.C

}

}()

}

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