Go语言是一门强调并发编程的语言，它通过内置的并发原语和调度器等机制，使得编写并发代码变得更加简单和高效。本博客将介绍Go语言中的并发编程与调度器原理，希望能对广大Go开发者有所帮助。
并发编程基础
并发编程是指在一个程序中同时执行多个任务，这些任务可以是独立的，也可以是依赖的。Go语言通过goroutine和channel来支持并发编程。
Goroutine
Goroutine是Go语言中的轻量级线程，它由Go语言的运行时系统（runtime）进行调度。通过关键字go可以创建一个新的goroutine，并在新的goroutine中执行相应的函数。
func main() {
go printHello()
fmt.Println("Hello from main goroutine")
}
func printHello() {
fmt.Println("Hello from printHello goroutine")
}
在上面的例子中，通过go printHello()创建了一个新的goroutine，该goroutine会并发地执行printHello函数。main函数会立即继续执行后面的代码，而不会等待printHello函数的结束。
Channel
Channel是Go语言中的通信机制，通过它可以在不同的goroutine之间进行数据共享和通信。可以通过make函数来创建一个新的channel，并通过<-操作符来发送和接收数据。
func main() {
ch := make(chan int)
go sendData(ch)
data := <-ch
fmt.Println("Received data:", data)
}
func sendData(ch chan<- int) {
ch <- 10
}
在上面的例子中，通过make函数创建了一个新的channel，类型为int。在sendData函数中，通过ch <- 10将10发送到了channel中。在main函数中，通过data := <-ch从channel中接收并打印数据。
调度器原理
调度器（scheduler）是Go语言运行时系统的一部分，负责管理和调度goroutine的执行。调度器具有三大组件：全局队列、本地队列和调度器线程。
全局队列
全局队列是调度器中的一个FIFO（先进先出）队列，保存了所有待执行的goroutine。当一个goroutine被创建时，会先进入全局队列。
本地队列
本地队列是每个系统线程（thread）所拥有的一个FIFO队列，用于保存那些从全局队列中被偷走的goroutine。当系统线程创建时，同时也会创建一个本地队列。
调度器线程
调度器线程是一个特殊的系统线程，主要负责从全局队列中获取goroutine，并将其分发给系统线程进行执行。调度器线程通过竞争方式来获取全局队列中的goroutine，并将其放入本地队列中。
调度策略
Go语言调度器采用的是M：N调度策略，即将M个goroutine调度到N个系统线程上执行。调度器线程会监控系统线程的状态，一旦发现某个系统线程暂停（如发生系统调用），则会把该线程的本地队列中的goroutine偷走，放到全局队列中。这样，当系统线程重新运行时，调度器线程会从全局队列中获取新的goroutine。
并发编程的最佳实践
在进行并发编程时，我们需要遵循以下最佳实践，以避免一些常见的问题：
- 尽量避免使用共享数据，而是通过channel来进行数据共享和通信。
- 使用
sync包提供的原子操作或锁来保护共享数据的访问。 - 对于计算密集型任务，可以使用
runtime.GOMAXPROCS函数来设置使用的系统线程数，以充分利用计算资源。 - 使用
select语句来实现非阻塞的通信和超时处理。 - 使用
defer语句来确保goroutine的正确关闭和资源的释放。
结语
Go语言中的并发编程与调度器原理是该语言的重要特性之一，通过goroutine和channel的简洁设计，使得并发编程变得更加高效和易用。同时，了解调度器的工作原理和并发编程的最佳实践，可以帮助我们编写出更加健壮和高效的并发代码。希望以上内容对你在Go开发中的并发编程有所帮助！
本文来自极简博客，作者：深夜诗人，转载请注明原文链接：Go语言中的并发编程与调度器原理
