高端go語(yǔ)言高并發(fā)視頻 go語(yǔ)言 高并發(fā)

Go并發(fā)編程之美-CAS操作

摘要： 一、前言 go語(yǔ)言類(lèi)似Java JUC包也提供了一些列用于多線(xiàn)程之間進(jìn)行同步的措施，比如低級(jí)的同步措施有 鎖、CAS、原子變量操作類(lèi)。相比Java來(lái)說(shuō)go提供了獨(dú)特的基于通道的同步措施。本節(jié)我們先來(lái)看看go中CAS操作 二、CAS操作 go中的Cas操作與java中類(lèi)似，都是借用了CPU提供的原子性指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。

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go語(yǔ)言類(lèi)似Java JUC包也提供了一些列用于多線(xiàn)程之間進(jìn)行同步的措施，比如低級(jí)的同步措施有 鎖、CAS、原子變量操作類(lèi)。相比Java來(lái)說(shuō)go提供了獨(dú)特的基于通道的同步措施。本節(jié)我們先來(lái)看看go中CAS操作

go中的Cas操作與java中類(lèi)似，都是借用了CPU提供的原子性指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。CAS操作修改共享變量時(shí)候不需要對(duì)共享變量加鎖，而是通過(guò)類(lèi)似樂(lè)觀(guān)鎖的方式進(jìn)行檢查，本質(zhì)還是不斷的占用CPU 資源換取加鎖帶來(lái)的開(kāi)銷(xiāo)（比如上下文切換開(kāi)銷(xiāo)）。下面一個(gè)例子使用CAS來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器

go中CAS操作具有原子性，在解決多線(xiàn)程操作共享變量安全上可以有效的減少使用鎖所帶來(lái)的開(kāi)銷(xiāo)，但是這是使用cpu資源做交換的。

我簡(jiǎn)單列舉了并發(fā)編程的大綱，需要詳細(xì)的私信“555”~~

Python和go語(yǔ)言有什么區(qū)別？哪個(gè)更有優(yōu)勢(shì)？

python和go語(yǔ)言的區(qū)別

1、語(yǔ)法

Python的語(yǔ)法使用縮進(jìn)來(lái)指示代碼塊。Go的語(yǔ)法基于打開(kāi)和關(guān)閉括號(hào)。

2、范例

Python是一種基于面向?qū)ο缶幊痰亩喾妒?，命令式和函?shù)式編程語(yǔ)言。它堅(jiān)持這樣一種觀(guān)點(diǎn)，即如果一種語(yǔ)言在某些情境中表現(xiàn)出某種特定的方式，理想情況下它應(yīng)該在所有情境中都有相似的作用。但是，它又不是純粹的OOP語(yǔ)言，它不支持強(qiáng)封裝，這是OOP的主要原則之一。

Go是一種基于并發(fā)編程范式的過(guò)程編程語(yǔ)言，它與C具有表面相似性。實(shí)際上，Go更像是C的更新版本。

3、并發(fā)

Python沒(méi)有提供內(nèi)置的并發(fā)機(jī)制，而Go有內(nèi)置的并發(fā)機(jī)制。

4、類(lèi)型化

Python是動(dòng)態(tài)類(lèi)型語(yǔ)言，而Go是一種靜態(tài)類(lèi)型語(yǔ)言，它實(shí)際上有助于在編譯時(shí)捕獲錯(cuò)誤，這可以進(jìn)一步減少生產(chǎn)后期的嚴(yán)重錯(cuò)誤。

5、安全性

Python是一種強(qiáng)類(lèi)型語(yǔ)言，它是經(jīng)過(guò)編譯的，因此增加了一層安全性。Go具有分配給每個(gè)變量的類(lèi)型，因此，它提供了安全性。但是，如果發(fā)生任何錯(cuò)誤，用戶(hù)需要自己運(yùn)行整個(gè)代碼。

6、管理內(nèi)存

Go允許程序員在很大程度上管理內(nèi)存。而，Python中的內(nèi)存管理完全自動(dòng)化并由Python VM管理；它不允許程序員對(duì)內(nèi)存管理負(fù)責(zé)。

7、庫(kù)

與Go相比，Python提供的庫(kù)數(shù)量要大得多。然而，Go仍然是新的，并且還沒(méi)有取得很大進(jìn)展。

8、速度：

Go的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)Python。

Go語(yǔ)言——goroutine并發(fā)模型

參考：

Goroutine并發(fā)調(diào)度模型深度解析手?jǐn)]一個(gè)協(xié)程池

Golang 的 goroutine 是如何實(shí)現(xiàn)的？

Golang - 調(diào)度剖析【第二部分】

OS線(xiàn)程初始棧為2MB。Go語(yǔ)言中，每個(gè)goroutine采用動(dòng)態(tài)擴(kuò)容方式，初始2KB，按需增長(zhǎng)，最大1G。此外GC會(huì)收縮?？臻g。

BTW，增長(zhǎng)擴(kuò)容都是有代價(jià)的，需要copy數(shù)據(jù)到新的stack，所以初始2KB可能有些性能問(wèn)題。

更多關(guān)于stack的內(nèi)容，可以參見(jiàn)大佬的文章。 聊一聊goroutine stack

用戶(hù)線(xiàn)程的調(diào)度以及生命周期管理都是用戶(hù)層面，Go語(yǔ)言自己實(shí)現(xiàn)的，不借助OS系統(tǒng)調(diào)用，減少系統(tǒng)資源消耗。

Go語(yǔ)言采用兩級(jí)線(xiàn)程模型，即用戶(hù)線(xiàn)程與內(nèi)核線(xiàn)程KSE（kernel scheduling entity）是M:N的。最終goroutine還是會(huì)交給OS線(xiàn)程執(zhí)行，但是需要一個(gè)中介，提供上下文。這就是G-M-P模型

Go調(diào)度器有兩個(gè)不同的運(yùn)行隊(duì)列：

go1.10\src\runtime\runtime2.go

Go調(diào)度器根據(jù)事件進(jìn)行上下文切換。

調(diào)度的目的就是防止M堵塞，空閑，系統(tǒng)進(jìn)程切換。

詳見(jiàn) Golang - 調(diào)度剖析【第二部分】

Linux可以通過(guò)epoll實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)調(diào)用，統(tǒng)稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)輪詢(xún)器N（Net Poller）。

文件IO操作

上面都是防止M堵塞，任務(wù)竊取是防止M空閑

每個(gè)M都有一個(gè)特殊的G，g0。用于執(zhí)行調(diào)度，gc，棧管理等任務(wù)，所以g0的棧稱(chēng)為調(diào)度棧。g0的棧不會(huì)自動(dòng)增長(zhǎng)，不會(huì)被gc，來(lái)自os線(xiàn)程的棧。

go1.10\src\runtime\proc.go

G沒(méi)辦法自己運(yùn)行，必須通過(guò)M運(yùn)行

M通過(guò)通過(guò)調(diào)度，執(zhí)行G

從M掛載P的runq中找到G，執(zhí)行G

Go CSP并發(fā)模型

Go的CSP并發(fā)模型

Go實(shí)現(xiàn)了兩種并發(fā)形式。第一種是大家普遍認(rèn)知的：多線(xiàn)程共享內(nèi)存。其實(shí)就是Java或者C++等語(yǔ)言中的多線(xiàn)程開(kāi)發(fā)。另外一種是Go語(yǔ)言特有的，也是Go語(yǔ)言推薦的：CSP（communicating sequential processes）并發(fā)模型。

CSP 是 Communicating Sequential Process 的簡(jiǎn)稱(chēng)，中文可以叫做通信順序進(jìn)程，是一種并發(fā)編程模型，由 Tony Hoare 于 1977 年提出。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，CSP 模型由并發(fā)執(zhí)行的實(shí)體（線(xiàn)程或者進(jìn)程）所組成，實(shí)體之間通過(guò)發(fā)送消息進(jìn)行通信，這里發(fā)送消息時(shí)使用的就是通道，或者叫 channel。CSP 模型的關(guān)鍵是關(guān)注 channel，而不關(guān)注發(fā)送消息的實(shí)體。 Go 語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了 CSP 部分理論 。

“ 不要以共享內(nèi)存的方式來(lái)通信，相反， 要通過(guò)通信來(lái)共享內(nèi)存?！?/p>

Go的CSP并發(fā)模型，是通過(guò) goroutine和channel 來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

goroutine 是Go語(yǔ)言中并發(fā)的執(zhí)行單位。其實(shí)就是協(xié)程。

channel是Go語(yǔ)言中各個(gè)并發(fā)結(jié)構(gòu)體(goroutine)之前的通信機(jī)制。 通俗的講，就是各個(gè)goroutine之間通信的”管道“，有點(diǎn)類(lèi)似于Linux中的管道。

Channel

Goroutine

go語(yǔ)言到底有什么好處

1. 部署簡(jiǎn)單

Go

編譯生成的是一個(gè)靜態(tài)可執(zhí)行文件，除了glibc外沒(méi)有其他外部依賴(lài)。這讓部署變得異常方便：目標(biāo)機(jī)器上只需要一個(gè)基礎(chǔ)的系統(tǒng)和必要的管理、監(jiān)控工具，完全不需要操心應(yīng)用所需的各種包、庫(kù)的依賴(lài)關(guān)系，大大減輕了維護(hù)的負(fù)擔(dān)。

2. 并發(fā)性好

Goroutine和channel使得編寫(xiě)高并發(fā)的服務(wù)端軟件變得相當(dāng)容易，很多情況下完全不需要考慮鎖機(jī)制以及由此帶來(lái)的各種問(wèn)題。單個(gè)Go應(yīng)用也能有效的利用多個(gè)CPU核，并行執(zhí)行的性能好。

3. 良好的語(yǔ)言設(shè)計(jì)

從學(xué)術(shù)的角度講Go語(yǔ)言其實(shí)非常平庸，不支持許多高級(jí)的語(yǔ)言特性;但從工程的角度講，Go的設(shè)計(jì)是非常優(yōu)秀的：規(guī)范足夠簡(jiǎn)單靈活，有其他語(yǔ)言基礎(chǔ)的程序員都能迅速上手。更重要的是

Go 自帶完善的工具鏈，大大提高了團(tuán)隊(duì)協(xié)作的一致性。

4. 執(zhí)行性能好

雖然不如 C 和 Java，但相比于其他編程語(yǔ)言，其執(zhí)行性能還是很好的，適合編寫(xiě)一些瓶頸業(yè)務(wù)，內(nèi)存占用也非常省。

為什么要使用 Go 語(yǔ)言?Go 語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)在哪里?

1、簡(jiǎn)單易學(xué)。

Go語(yǔ)言的作者本身就很懂C語(yǔ)言，所以同樣Go語(yǔ)言也會(huì)有C語(yǔ)言的基因，所以對(duì)于程序員來(lái)說(shuō)，Go語(yǔ)言天生就會(huì)讓人很熟悉，容易上手。

2、并發(fā)性好。

Go語(yǔ)言天生支持并發(fā)，可以充分利用多核，輕松地使用并發(fā)。 這是Go語(yǔ)言最大的特點(diǎn)。

描述

Go的語(yǔ)法接近C語(yǔ)言，但對(duì)于變量的聲明有所不同。Go支持垃圾回收功能。Go的并行模型是以東尼·霍爾的通信順序進(jìn)程（CSP）為基礎(chǔ)，采取類(lèi)似模型的其他語(yǔ)言包括Occam和Limbo，但它也具有Pi運(yùn)算的特征，比如通道傳輸。

在1.8版本中開(kāi)放插件（Plugin）的支持，這意味著現(xiàn)在能從Go中動(dòng)態(tài)加載部分函數(shù)。

與C++相比，Go并不包括如枚舉、異常處理、繼承、泛型、斷言、虛函數(shù)等功能，但增加了 切片(Slice) 型、并發(fā)、管道、垃圾回收、接口（Interface）等特性的語(yǔ)言級(jí)支持。

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