Was ist der Grund, warum die Go-Sprache eine hohe Parallelität unterstützt?

Grund: Die Go-Sprache implementiert während des Entwurfs die Multi-Coroutine-Entwicklung ab der Schlüsselwortebene. Die Go-Sprache implementiert das CSP-Parallelitätsmodell als Grundlage für die Parallelität. Goroutine ist sehr leichtgewichtig und kann Hunderttausende von Entitäten erstellen, um sie über Kanäle zu entkoppeln Auf Sprachebene ist eine automatische Planung implementiert, die viele interne Details abschirmt und einfache Syntaxschlüsselwörter für die Außenwelt bereitstellt, was die Denktransformation der gleichzeitigen Programmierung und die Komplexität der Thread-Verwaltung erheblich vereinfacht.

Die Betriebsumgebung dieses Tutorials: Windows 7-System, GO Version 1.18, Dell G3-Computer.

Die Legende von Go

Es gibt viele Legenden über Go: „Es unterstützt von Natur aus eine hohe Parallelität, seine Ausführungsgeschwindigkeit liegt nahe an C und sein Netzwerkdienst liegt nahe an Nginx ...“. Alles andere ist in Ordnung, aber das einzige, was schwer zu verstehen ist, ist „natürlich hohe Parallelität unterstützen“, insbesondere das Wort „natürlich“, das den Menschen wirklich das Gefühl gibt, voller High-End und geheimnisvoll zu sein.

Werfen wir zunächst einen Blick darauf, wie einfach es ist, gleichzeitige Operationen in go zu implementieren:

func main()  {
   go add(3,6)  
   go add(1,6)  
   time.Sleep(time.Second)}func add(a int,b int)  {
   result := a+b
   fmt.Println(result)}

Das Schlüsselwort go implementiert den Coroutine-Eröffnungsaufruf und endet Die Coroutine wird sofort beendet.

Parallelität von go

Tatsächlich ist die Goroutine in der Go-Sprache das Referenzmodell (Communicating Sequential Process) Die Aufgaben im Kanal im ursprünglichen CSP werden sofort ausgeführt, und die Go-Sprache fügt einen Cache hinzu dafürDas heißt, Aufgaben können vorübergehend gespeichert werden, bis der Ausführungsprozess bereit ist, und dann nacheinander ausgeführt werden.

Aber tatsächlich implementiert die Go-Sprache nicht alle Theorien des CSP-Modells vollständig, sondern übernimmt nur die beiden Konzepte Prozess und Kanal. Die Leistung des Prozesses in der Go-Sprache besteht darin, dass Goroutine eine Entität ist, die tatsächlich gleichzeitig ausgeführt wird. Der Datenaustausch wird zwischen jeder Entität durch Kanalkommunikation erreicht.

1) Goroutine

Goroutine ist die eigentliche gleichzeitige Ausführungseinheit von Go. Die unterste Ebene ist die Verwendung von Coroutine, um Parallelität zu erreichen. Der Ausgangspunkt für die Verwendung von Coroutine ist Bottom of Go ist, weil es die folgenden Eigenschaften aufweist:

1. Der Benutzerraum vermeidet die Kosten, die durch den Wechsel zwischen Kernel-Modus und Benutzermodus entstehen.
2. Kann durch die Sprach- und Framework-Ebenen geplant werden.
3. Kleinerer Stapelraum ermöglicht die Erstellung eines großen Stapels Anzahl der Instanzen

2) Kanal

go verwendet den Kanal in CSP. Der Kanal wird separat erstellt und kann zwischen Prozessen weitergegeben werden. Sein Kommunikationsmodus ähnelt dem Boss-Worker-Modus. Eine Entität sendet eine Nachricht an den Kanal und überwacht dann die Beziehung zwischen den beiden Entitäten Anonym, dadurch wird eine Entkopplung zwischen den Entitäten erreicht und eine Nachricht wird an den Kanal gesendet. Im Prinzip handelt es sich tatsächlich um eine blockierende Nachrichtenwarteschlange.

3) Scheduler

goroutine bietet einen Scheduler auf Golang-Ebene. Der Steal-Arbeitsalgorithmus kann asynchron hinzugefügt werden, sodass Schleifen ohne Funktionsaufrufe keine Deadlocks mehr im Scheduler verursachen Sammlung erheblich verlangsamen. Darüber hinaus kapselt Go die Netzwerk-E/A-Bibliothek, schirmt komplexe Details ab, bietet der Außenwelt einheitliche Syntax-Schlüsselwortunterstützung und vereinfacht die Kosten für das Schreiben gleichzeitiger Programme.

Zusammenfassung

Golang implementiert das CSP-Parallelitätsmodell als Grundlage für die Parallelität. Goroutine ist sehr leichtgewichtig und kann Hunderttausende von Entitäten erstellen. Kontinuierliche anonyme Nachrichtenübermittlung zwischen Entitäten über Kanäle entkoppelt diese und realisiert eine automatische Planung auf Sprachebene. Dadurch werden viele interne Details abgeschirmt und einfache Syntaxschlüsselwörter für die Außenwelt bereitgestellt, was die Denktransformation der gleichzeitigen Programmierung und die Komplexität der Thread-Verwaltung erheblich vereinfacht. .

Zusammenfassung in einem Satz: Die Go-Sprache implementiert die Multi-Coroutine-Entwicklung ab der Schlüsselwortebene während des Entwurfs, als ob die Sprache von Natur aus eine hohe Parallelität unterstützt.

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