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睡眠和选择的行为

来源:Golang技术栈

时间:2023-04-16 12:28:04 163浏览 收藏

欢迎各位小伙伴来到golang学习网,相聚于此都是缘哈哈哈!今天我给大家带来《睡眠和选择的行为》,这篇文章主要讲到golang等等知识,如果你对Golang相关的知识非常感兴趣或者正在自学,都可以关注我,我会持续更新相关文章!当然,有什么建议也欢迎在评论留言提出!一起学习!

问题内容

我试图更多地了解在 Go 中各种阻塞/等待类型的操作期间表面下会发生什么。举个例子:

otherChan = make(chan int)
t = time.NewTicker(time.Second)
for {
    doThings()

    // OPTION A: Sleep
    time.Sleep(time.Second)

    // OPTION B: Blocking ticker
    

从低级视图(系统调用、cpu 调度)来看,这些在等待时有什么区别?

我的理解是,time.Sleep在指定的时间过去之前,CPU 可以自由地执行其他任务。阻塞自动收报机做同样的事情吗?处理器是轮询通道还是涉及中断?在一个选择中拥有多个频道会改变什么吗?

换句话说,假设otherChan从来没有任何东西放进去,这三个选项会以相同的方式执行,还是一个比其他选项占用更少的资源?

正确答案

这是一个非常有趣的问题,所以我cd进入了我的 Go 源代码开始寻找。

时间.睡眠

time.Sleep定义如下:

// src/time/sleep.go

// Sleep pauses the current goroutine for at least the duration d.
// A negative or zero duration causes Sleep to return immediately.
func Sleep(d Duration)

没有正文,没有特定于操作系统的定义time_unix.go!?!稍微搜索一下,答案是因为time.Sleep实际上是在运行时定义的:

// src/runtime/time.go

// timeSleep puts the current goroutine to sleep for at least ns nanoseconds.
//go:linkname timeSleep time.Sleep
func timeSleep(ns int64) {
  // ...
}

回想起来,这很有意义,因为它必须与 goroutine 调度程序交互。它最终调用goparkunlock,这“将 goroutine 置于等待状态”。time.Sleep创建一个runtime.timer带有回调函数的回调函数,该函数在计时器到期时调用 - 该回调函数通过调用goready. 有关runtime.timer.

时间.NewTicker

time.NewTicker创建一个*Ticker(并且time.Tick是一个辅助函数,它做同样的事情但直接返回*Ticker.C,股票代码的接收通道,而不是*Ticker,所以你可以用它来编写你的代码)在运行时有类似的钩子:股票代码是一个结构保存一个runtimeTimer和一个通道,在该通道上发出滴答声。

runtimeTimertime包中定义但它必须与timerin保持同步src/runtime/time.go,因此它实际上是一个runtime.timer. 还记得在 中time.Sleep,定时器有一个回调函数来唤醒休眠的 goroutine 吗?在 的情况下*Ticker,定时器的回调函数在代码的通道上发送当前时间。

然后,真正的等待/调度发生在来自通道的接收上,这与语句基本相同,select除非otherChan在滴答之前发送一些东西,所以让我们看看阻塞接收会发生什么。

src/runtime/chan.go通道由hchan结构体在 , 中实现(现在在 Go 中!) 。通道操作具有匹配功能,接收通过以下方式实现chanrecv

// chanrecv receives on channel c and writes the received data to ep.
// ep may be nil, in which case received data is ignored.
// If block == false and no elements are available, returns (false, false).
// Otherwise, if c is closed, zeros *ep and returns (true, false).
// Otherwise, fills in *ep with an element and returns (true, true).
func chanrecv(t *chantype, c *hchan, ep unsafe.Pointer, block bool) (selected, received bool) {
  // ...
}

这部分有很多不同的情况,但在您的示例中,它是来自异步通道的阻塞接收(time.NewTicker创建一个缓冲区为 1 的通道),但无论如何它最终会调用... goparkunlock,再次允许其他 goroutines在此等待时继续。

所以...

在所有情况下,goroutine 最终都会被停放(这并不令人震惊——它无法取得进展,因此如果有任何可用的 goroutine,它必须让其线程可用于不同的 goroutine)。看一眼代码似乎表明该通道的开销比直升通道多一点time.Sleep。但是,它允许更强大的模式,例如您示例中的最后一个模式:goroutine 可以被另一个通道唤醒,以先到者为准。

为了回答您的其他问题,关于轮询,计时器由一个 goroutine 管理,该 goroutine 一直休眠到其队列中的下一个计时器,因此它仅在知道必须触发计时器时才工作。当下一个计时器到期时,它会唤醒调用的 goroutine time.Sleep(或在ticker 的通道上发送值,它会执行回调函数所做的任何事情)。

通道中没有轮询,当在通道上进行发送时,接收被解锁,在chansendchan.go 文件中:

// wake up a waiting receiver
sg := c.recvq.dequeue()
if sg != nil {
    recvg := sg.g
    unlock(&c.lock)
    if sg.releasetime != 0 {
        sg.releasetime = cputicks()
    }
    goready(recvg, 3)
} else {
    unlock(&c.lock)
}

这是对 Go 源代码的一次有趣的探索,非常有趣的问题!希望我至少回答了一部分!

今天带大家了解了golang的相关知识,希望对你有所帮助;关于Golang的技术知识我们会一点点深入介绍,欢迎大家关注golang学习网公众号,一起学习编程~

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