Go CSP并发模型

Go的CSP并发模型

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Go实现了两种并发形式。第一种是大家普遍认知的：多线程共享内存。其实就是Java或者C++等语言中的多线程开发。另外一种是Go语言特有的，也是Go语言推荐的：CSP（communicating sequential processes）并发模型。

CSP 是 Communicating Sequential Process 的简称，中文可以叫做通信顺序进程，是一种并发编程模型，由 Tony Hoare 于 1977 年提出。简单来说，CSP 模型由并发执行的实体（线程或者进程）所组成，实体之间通过发送消息进行通信，这里发送消息时使用的就是通道，或者叫 channel。CSP 模型的关键是关注 channel，而不关注发送消息的实体。 Go 语言实现了 CSP 部分理论 。

“ 不要以共享内存的方式来通信，相反， 要通过通信来共享内存。”

Go的CSP并发模型，是通过 goroutine和channel 来实现的。

goroutine 是Go语言中并发的执行单位。其实就是协程。

channel是Go语言中各个并发结构体(goroutine)之前的通信机制。 通俗的讲，就是各个goroutine之间通信的”管道“，有点类似于Linux中的管道。

Channel

Goroutine

Go语言——goroutine并发模型

参考：

Goroutine并发调度模型深度解析手撸一个协程池

Golang 的 goroutine 是如何实现的？

Golang - 调度剖析【第二部分】

OS线程初始栈为2MB。Go语言中，每个goroutine采用动态扩容方式，初始2KB，按需增长，最大1G。此外GC会收缩栈空间。

BTW，增长扩容都是有代价的，需要copy数据到新的stack，所以初始2KB可能有些性能问题。

更多关于stack的内容，可以参见大佬的文章。 聊一聊goroutine stack

用户线程的调度以及生命周期管理都是用户层面，Go语言自己实现的，不借助OS系统调用，减少系统资源消耗。

Go语言采用两级线程模型，即用户线程与内核线程KSE（kernel scheduling entity）是M:N的。最终goroutine还是会交给OS线程执行，但是需要一个中介，提供上下文。这就是G-M-P模型

Go调度器有两个不同的运行队列：

go1.10\src\runtime\runtime2.go

Go调度器根据事件进行上下文切换。

调度的目的就是防止M堵塞，空闲，系统进程切换。

详见 Golang - 调度剖析【第二部分】

Linux可以通过epoll实现网络调用，统称网络轮询器N（Net Poller）。

文件IO操作

上面都是防止M堵塞，任务窃取是防止M空闲

每个M都有一个特殊的G，g0。用于执行调度，gc，栈管理等任务，所以g0的栈称为调度栈。g0的栈不会自动增长，不会被gc，来自os线程的栈。

go1.10\src\runtime\proc.go

G没办法自己运行，必须通过M运行

M通过通过调度，执行G

从M挂载P的runq中找到G，执行G

go语言到底有什么好处

1. 部署简单

Go

编译生成的是一个静态可执行文件，除了glibc外没有其他外部依赖。这让部署变得异常方便：目标机器上只需要一个基础的系统和必要的管理、监控工具，完全不需要操心应用所需的各种包、库的依赖关系，大大减轻了维护的负担。

2. 并发性好

Goroutine和channel使得编写高并发的服务端软件变得相当容易，很多情况下完全不需要考虑锁机制以及由此带来的各种问题。单个Go应用也能有效的利用多个CPU核，并行执行的性能好。

3. 良好的语言设计

从学术的角度讲Go语言其实非常平庸，不支持许多高级的语言特性;但从工程的角度讲，Go的设计是非常优秀的：规范足够简单灵活，有其他语言基础的程序员都能迅速上手。更重要的是

Go 自带完善的工具链，大大提高了团队协作的一致性。

4. 执行性能好

虽然不如 C 和 Java，但相比于其他编程语言，其执行性能还是很好的，适合编写一些瓶颈业务，内存占用也非常省。

go语言并发入门编程，我的子协程为什么不会执行？

一开始你只有一个主协程，如果子协程不启动，即便主协程让出了时间片，也没有可运行的子协程啊。交换顺序就是起到了先启动子协程的作用。

使用Go 语言开发大型 MMORPG 游戏服务器怎么样

从2013年起,经朋友推荐开始用Golang编写游戏登陆服务器, 配合C++做第三方平台验证. 到编写独立工具导表工具GitHub - davyxu/tabtoy: 跨平台的高性能便捷电子表格导出器. 以及网络库GitHub - davyxu/cellnet: 简单,方便,高效的Go语言的游戏服务器底层. 最终使用这些工具及库编写整个游戏服务器框架, 我的感受是很不错的

细节看来, 有如下的几个点:

语言, 库

Golang语言特性和C很像, 简单, 一张A4纸就能写完所有特性. 你想想看, C++到了领悟阶段, 也只用那几个简单特性, 剩下的都是一大堆解决各种内存问题的技巧. 而Golang一开始就简单, 何必浪费生命去研究那一大堆的奇技淫巧呢?

Golang的坑只有2个:1. interface{}和nil配合使用, 2. for循环时, 将循环变量引入闭包(Golang, Lua, C#闭包变量捕获差异) 完全不影响正常使用, 复合语言概念, 只是看官方后面怎么有效的避免

用Golang就忘记继承那套东西, 用组合+接口

用Golang服务器如何保证解决游戏服务器存盘一致性问题? stop the world是肯定的, 但是Golang可以从语言层并发序列化玩家数据, 再通过后台存盘

channel是goroutine虽然是Golang的语言特性. 但是在编写服务器时, 其实只有底层用的比较多.

Golang的第三方库简直多如牛毛, 好的也很多

不要说模板了, C#的也不好用, 官方在纠结也不要加, 使用中, 没模板确实有点不方便. 用interface{}/反射做泛型对于Golang这种强类型语言来说,还是有点打脸

运行期

Golang和C++比性能的话, 这是C++的优势, Golang因为没虚拟机, 只有薄薄的一层调度层. 因此性能是非常高的, 用一点性能牺牲换开发效率, 妥妥的

1.6版后的GC优化的已经很好了, 如果你不是高性能,高并发Web应用, 非要找出一堆的优化技巧的话. 只用Golang写点游戏服务器, 那点GC损耗可以忽略不计

和其他现代语言一样, 崩溃捕捉是标配功能, 我用Golang的服务器线上跑, 基本没碰到过崩溃情况

热更新: 官方已经有plugin系统的提交, 跨平台的. 估计很快就可以告别手动cgo做so热更新

开发, 调试, 部署, 优化

LiteIDE是我首选的Golang的IDE, 虽然有童鞋说B格不高. 但这估计实在是找不到缺点说了, 别跟我说Visual Studio, 那是宇宙级的...

曾经听说有人不看好Golang, 我问为啥: 说这么新的语言, 不好招人,后面打听到他是个策划... 好吧

真实情况是这样的: Golang对于有点编程基础的新人来说, 1周左右可以开始贡献代码. 老司机2~3天.

开发效率还是不错的, 一般大的游戏功能, 2*2人一周3~4个整完. 这换C++时代, 大概也就1~2个还写不完. 对接服务器sdk的话, 大概1天接个10多个没问题

Golang自带性能调优工具, 从内存, CPU, 阻塞点等几个方面直接出图进行分析, 非常直观, 可以参考我博客几年前的分析: 使用Golang进行性能分析(Profiling)

Golang支持交叉编译, 跨平台部署, 什么概念? linux是吧? 不问你什么版本, 直接windows上编译输出一个elf, 甩到服务器上开跑.不超过1分钟时间..

在Go 语言中，如何正确的使用并发

今年的早些时候我们对比过了几种native编程语言，包括D语言、Go、Rust和Vala。这里我们将分析来自Google的Go语言，看看他到底哪里跟别的语言不一样。 Go语言比其他的很多语言都吸引我，虽然我不是Go语言的专家，但是我很乐意在这里介绍一下它的特性，下面的这些特性指引我转向了Go语言。 快速简单的编译： go语言编译的很快，事实上，他快的甚至可以作为脚本语言了。几个使他编译很快的原因有： 他不使用头文件当A依赖B，B又依赖C时，那么首先会编译C，然后是B和A；但是如果A依赖B，但是A并不直接依赖于C，而是存在依赖传递，这时会把所有B需要从C拿到的信息放在B的对象代码里。这样，当编译A的时候，就不需要再管C了。在编译程序时，只需将类型信息沿着依赖关系树向上遍历即可，如果到达树的顶端，则只需编译紧邻的依赖，而不用管其它层级的依赖了。通过多返回值的错误处理： 现代的编程语言基本上有两种错误处理办法，例如在C语言里是使用返回值，而在Java等面向对象语言里使用异常处理返回值，因为返回值的状态码总是可能跟需要返回的结果有冲突。Go语言允许多返回值，从某种程度上解决了这个问题。你可以为你的函数的执行结果状态定义返回值，任何调用的时候都可以来检查，很方便。简单的组合： 可以使用interface为对象指定一些类型的成员，还可以像Java一样给他们指定操作（行为）。例如在标准库的io包中定义了一个Writer，就有一个带有字节数组作为参数（输入）一个integer值和错误码作为返回值（输出）的方法。而实现了io.Writer接口中的Write方法的类型才是实际被执行的。这个设计能够非常优雅的分离代码，还简化了单元测试过程，例如，如果你想测试一个数据库对象的一个方法，在传统的语言中你必须创建一个数据库对象，然后做很多协议初始化工作。在Go语言中，你可在接口下创建任何对象。简单的并发： 在Go中并发变得非常的简单，在任何函数前方上go两个字母，这个函数就将以他自己的go-routine（一个非常轻量级的线程）来运行，Go- routines之间通过channels来通信。我们通常会有一些需要线程同步和互斥的需求，在Go中非常简单，Go只是启动并发任务，各个任务之间通过channels来通信，从而协调同步和互斥。优秀的错误提示： 我从没见过别的语言有Go语言这么高的错误诊断质量。例如如果你的程序思索了，Go的运行时可以通知你，而且，他甚至可以告诉你是哪个线程出了问题。当然编译错误也是很详细很有用的。其他特性：Go语言还有其他非常吸引人的特性：高阶函数、垃圾回收、哈希映射、可扩展的数组等等。当然了，没有一件东西是非常完美的，Go语言的开发工具还非常缺乏，社区很小，但是这个语言的背后支持者是Google，这些问题都会一步一步的解决。当其他语言，尤其是D语言、Rust、Vala旨在简化C++而且增加新的特性的时候，他们都觉得自己像是带着新特性的C++。

文章题目：go语言简单版并发服务器 golang 并发编程
转载来于：http://chengdu.cdxwcx.cn/article/hgohoj.html