go 为什么是抢占式调度

news2024/11/15 22:45:58

GMP 模型

gmp模型是 golang 中用于调度管理 goroutine 的调度器。
在这里插入图片描述

调度器的发展史

在 Go 语言中，Goroutine 早期是没有设计成抢占式的，早期 Goroutine 只有读写、主动让出、锁等操作时才会触发调度切换。
这样有一个严重的问题，就是垃圾回收器进行 STW 时，如果有一个 Goroutine 一直都在阻塞调用，垃圾回收器就会一直等待他，不知道等到什么时候…
这种情况下就需要抢占式调度来解决问题。如果一个 Goroutine 运行时间过久，就需要进行抢占来解决。
这块 Go 语言在 Go1.2 起开始实现抢占式调度器，不断完善直至今日：

Go0.x：基于单线程的程调度器。
Go1.0：基于多线程的调度器。
Go1.1：基于任务窃取的调度器。
Go1.2 - Go1.13：基于协作的抢占式调度器。
Go1.14：基于信号的抢占式调度器。

为什么要抢占 P

为什么会要想去抢占 P 呢，说白了就是不抢，就没机会运行，会饿死。又或是资源分配不均了，这在调度器设计中显然是不合理的。

func main() {
    // 模拟单核 CPU
    runtime.GOMAXPROCS(1)
    
    // 模拟 Goroutine 死循环
    go func() {
        for {
        }
    }()

    time.Sleep(time.Millisecond)
    fmt.Println("1111111")
}

这个例子在老版本（1.14版本之前）的 Go 语言中，就会一直阻塞，没法重见天日，是一个需要做抢占的场景。
但可能会有小伙伴问，抢占了，会不会有新问题。因为原本正在使用 P 的 M 就凉凉了（M 会与 P 进行绑定），没了 P 也就没法继续执行了。
这其实没有问题，因为该 Goroutine 已经阻塞在了系统调用上，暂时是不会有后续的执行新诉求。
但万一代码是在运行了好一段时间后又能够运行了（业务上也允许长等待），也就是该 Goroutine 从阻塞状态中恢复了，期望继续运行，没了 P 怎么办？
这时候该 Goroutine 可以和其他 Goroutine 一样，先检查自身所在的 M 是否仍然绑定着 P：