为什么Golang调度器需要使用两个队列来管理goroutine？

本篇文章给大家分享《为什么Golang调度器需要使用两个队列来管理goroutine？》，覆盖了Golang的常见基础知识，其实一个语言的全部知识点一篇文章是不可能说完的，但希望通过这些问题，让读者对自己的掌握程度有一定的认识(B 数)，从而弥补自己的不足，更好的掌握它。

我正在阅读 Golang 如何在内部管理应用程序中新创建的 goroutine。我开始知道运行时调度程序使用队列来管理创建的 goroutine。

1. 全局运行队列：所有新创建的goroutine都会被放入该队列中。

2. 本地运行队列：所有即将运行的 go 例程都会分配到本地运行队列，调度程序将从那里将其分配给操作系统线程。

所以，我的问题是为什么调度程序使用两个队列来管理 goroutine。为什么他们不能只使用全局运行队列，然后调度程序将其映射到操作系统线程。

正确答案

首先，请注意，该博客是非官方的旧来源，因此其中的信息不应被视为对于当前版本的 go（或任何版本）来说是完全准确的。您仍然可以从中学习，但 go 调度程序会随着时间的推移而改进，这可能会使信息过时。例如，博客中说“go 调度程序不是抢占式调度程序，而是协作调度程序”。从 go 1.14 开始，这不再是事实，因为抢占已添加到运行时。至于其他信息，我不保证其准确性，但这里是对其所说内容的解释。

阅读博客文章：

go调度器中有两种不同的运行队列：全局运行队列（grq）和本地运行队列（lrq）。每个 p 都有一个 lrq，用于管理分配给 p 上下文中执行的 goroutines。这些 goroutine 轮流进行上下文切换，打开和关闭分配给该 p 的 m。grq 适用于尚未分配给该 p 的 goroutine。还没有p。 有一个将 goroutines 从 grq 转移到 lrq 的过程，我们稍后会讨论。

这意味着grq适用于尚未分配运行的goroutines，lrq适用于已分配给p运行或已经开始执行的goroutines。每个 goroutine 都会在 grq 上启动，稍后加入 lrq 开始执行。

这是前面引用的过程，其中 goroutine 从 grq 移动到 lrq：

在图 10 中，p1 没有更多的 goroutine 需要执行。但是在 p2 的 lrq 和 grq 中都有处于可运行状态的 goroutine。这是p1需要窃取工作的时刻。窃取作品的规则如下。

runtime.schedule() {
    // only 1/61 of the time, check the global runnable queue for a G.
    // if not found, check the local queue.
    // if not found,
    //     try to steal from other Ps.
    //     if not, check the global runnable queue.
    //     if not found, poll network.
}

这意味着 p 将优先在自己的 lrq 中运行 goroutine，然后是其他 p 的 lrq，然后是 grq，最后是网络轮询。还有一个很小的机会立即从 grq 运行 goroutine。通过拥有多个队列，可以构建这个优先级系统。

为什么我们需要优先运行哪个 goroutine？它可能具有各种性能优势。例如，它可以更好地利用cpu缓存。如果您运行最近已经在运行的 goroutine，则它正在使用的数据更有可能仍在 cpu 缓存中，从而可以快速访问。当你启动一个新的 goroutine 时，它​​可能会使用或创建缓存中尚未存在的数据。然后，该数据将进入缓存，并可能驱逐另一个 goroutine 正在使用的数据，这反过来会导致该 goroutine 在再次恢复时速度变慢。在病理情况下，这称为缓存抖动，并大大降低了有效速度处理器。

让cpu缓存有效地工作可能是在现代处理器上实现高性能的最重要因素之一，但这并不是拥有这样的队列系统的唯一原因。一般来说，同时运行的逻辑进程越多（比如go程序中的goroutines），就会发生越多的资源争用。这是因为进程使用的资源在进程运行期间往往相当稳定。换句话说，每次启动一个新进程往往会增加整体资源负载，而继续已经启动的进程往往会维持资源负载，而完成一个进程往往会减少资源负载。因此，优先考虑已经运行的进程而不是新进程将有助于将资源负载保持在可管理的范围内。

这类似于“完成你开始的事情”的实用建议。如果您有很多任务要完成，那么一次完成一项任务会更有效，或者如果可以的话，只完成少数几件事会更有效。如果你只是不断地开始新的任务而从未完成之前的任务，最终你会因为同时发生太多事情而感到不知所措。

今天关于《为什么Golang调度器需要使用两个队列来管理goroutine？》的内容就介绍到这里了，是不是学起来一目了然！想要了解更多关于的内容请关注golang学习网公众号！