Go语言并发模式视角思考

犹记得2019年中旬进行知识点的学习和demo的练习，熟悉各种语法和并发调度的场景，
在2019年末开始参与项目实战开发和逻辑梳理

Go语言的接触也是更多探索和业务的拆件，做一些雏形工具，来慢慢的孵化业务生态

后来陆陆续续，在主营业务是PHP的情况下，尽量在业务脚本的倾向上使用Go语言，虽然前期两种语言的混合使用，总会导致写法冲突，但好在这个磨合期平稳度过。

后来也会将公司更多的业务倾向于Go来进行处理，比如新项目，或者老项目对并发要求高的项目会优先考虑。
罗列下Go语言的特点：

Go主要有静态语言、天生并发、内置GC、安全性高、语法简单、交叉编译和编译快速这几个方面的特性。
这些特性决定了Go的三个高富帅特性：运行快、开发快和部署快，而这些特性都是针对Google遇到的一些痛点来设计的。

优势

• Go天生的自带并发调度，如协程和通道，且协程内存占用少，一个Goroutine栈空间最小2K
• Go自带的格式统一，gofmt工具
• Go语法的简洁，可读性强，严格语言规范
• Go作为静态语言，编译效率高，性能相对高
• Go跨平台的编译使用，跟操作shell命令一样的调用，部署方便，目前很多脚本都是这么来做的。
• 丰富的内置类型，内置强大的工具
• 内置runtime，自动垃圾回收机制

不足

• 错误处理，会有错误难获取
• 基于github获取代码库，会存在有代码库下架问题

Go适合做什么

• 服务器编程，如：处理日志，数据打包，虚拟机处理，文件系统
• 分布式系统，数据库代理器
• 网络编程，如：Web应用、API应用、下载应用
• 内存数据库
• 云平台，Docker，Kubernetes等应用开发

GO语言的关键特性主要包括以下几方面：

• 并发与协程
• 基于消息传递的通信方式
• 丰富实用的内置数据类型
• 函数多返回值
• defer机制
• 反射(reflect)
• 高性能HTTP Server
• 工程管理
• 编程规范

Go成功的项目

• Go成功的项目nsq：bitly开源的消息队列系统，性能非常高，目前他们每天处理数十亿条的消息
• docker:基于lxc的一个虚拟打包工具，能够实现PAAS平台的组建。
• packer:用来生成不同平台的镜像文件，例如VM、vbox、AWS等，作者是vagrant的作者
• skynet：分布式调度框架
• Doozer：分布式同步工具，类似ZooKeeper
• Heka：mazila开源的日志处理系统
• cbfs：couchbase开源的分布式文件系统
• tsuru：开源的PAAS平台，和SAE实现的功能一模一样
• groupcache：memcahe作者写的用于Google下载系统的缓存系统
• god：类似redis的缓存系统，但是支持分布式和扩展性
• gor：网络流量抓包和重放工具

码云上项目

• 1、项目名称：基于 Go 实现的高性能代理服务器，项目地址：https://gitee.com/snail/proxy
• 2、项目名称：基于 Go 实现的 Git 服务，项目地址：https://gitee.com/Unknown/gogs
• 3、项目名称：基于 Go 开发的开源文库系统，项目地址：https://gitee.com/truthhun/DocHub
• 4、项目名称：基于 Go 实现的内网穿透 ，项目地址：https://gitee.com/wapai/chuantou
• 5、项目名称：基于 Go 实现的 Web 开发框架，项目地址：https://gitee.com/johng/gf
• 6、项目名称：基于 Go 实现的高性能爬虫，基于go_spider开发

接下来介绍下关于Go的并发相关的内容

Go 调度器实现机制

Go 调度器模型我们通常叫做G-P-M 模型，他包括 4 个重要结构，分别是G、P、M、Sched：

G:Goroutine，每个 Goroutine 对应一个 G 结构体，G 存储 Goroutine 的运行堆栈、状态以及任务函数，可重用。
G 并非执行体，每个 G 需要绑定到 P 才能被调度执行。

P: Processor，表示逻辑处理器，对 G 来说，P 相当于 CPU 核，G 只有绑定到 P 才能被调度。
对 M 来说，P 提供了相关的执行环境(Context)，如内存分配状态(mcache)，任务队列(G)等。
P 的数量决定了系统内最大可并行的 G 的数量（前提：物理 CPU 核数 >= P 的数量）。
P 的数量由用户设置的 GoMAXPROCS 决定，但是不论 GoMAXPROCS 设置为多大，P 的数量最大为 256。

M: Machine，OS 内核线程抽象，代表着真正执行计算的资源，在绑定有效的 P 后，进入 schedule 循环；
而 schedule 循环的机制大致是从 Global 队列、P 的 Local 队列以及 wait 队列中获取。
M 的数量是不定的，由 Go Runtime 调整，为了防止创建过多 OS 线程导致系统调度不过来，目前默认最大限制为 10000 个。
M 并不保留 G 状态，这是 G 可以跨 M 调度的基础。

Sched：Go 调度器，它维护有存储 M 和 G 的队列以及调度器的一些状态信息等。
调度器循环的机制大致是从各种队列、P 的本地队列中获取 G，切换到 G 的执行栈上并执行 G 的函数，调用 Goexit 做清理工作并回到 M，如此反复。