Goland底层原理主题分析绪论

╰+哭是因爲堅強的太久メ 2022-04-16 01:53 229阅读 0赞

> 本文主要描述Golang底层的一些原理与机制，包括4个主题  
> 1）Golang的memory manager and allocation  
> 2）Golang的goroutine scheduler原理  
> 3）Golang的channel实现goroutine concurrent原理  
> 4）Golang的garbage collection原理  
> 这篇博客只是一个绪论，只是简单总结一下以上各个主题的主要内容。由于题主以前写过两年的Java，所以希望在学习golang底层原理之后能够将两者相关的机制对比起来。

# 1. Golang的memory manager and allocation #

内存的初始化-> 分配(切割+合并) -> 回收 -> 释放

1.  tcmalloc是怎么做内存管理的，golang的memory manager是基于tcmalloc的。
2.  逃逸分析
3.  对象保存位置 heap or stack
4.  golang的多级内存分配是怎么做的？有哪几级？分别对应什么模型？什么情况下会逐级网上申请？mcache、mcentral、mheap。
5.  goroutine的stack是从哪里申请到的

# 2. Golang的goroutine scheduler原理 #

1.  调度的goroutine和底层的OS线程有什么关系
2.  M、G、P分别代表什么，维护了哪些数据，G、M、P的映射关系是怎么样的
3.  如果goroutine-A因为syscall或则DB的IO等操作blocking了，scheduler会怎么做？因为底层的OS线程也会阻塞，所以需要探讨会怎么做；如果goroutine-A的blocking恢复了，会继续在原来的M和P中运行嘛？
4.  Go的系统里面的P和M的数量上限是多少？scheduler是怎么动态调度的。
5.  如果某一个P里面goroutine的runqueue执行完毕，work-stealing是怎么做的

> GOMAXPROCS数量等价于P数量  
> new goroutine 等价于G，等价于 runtime·newproc()  
> newm()创建内核线程等价于M  
> 上面的这些机制不仅仅理解原理还要对照源码做分析

1.  如果一个goroutine一直占有CPU又不会有阻塞或则主动让出CPU的调度，scheduler怎么做抢占式调度让出CPU‘
2.  G、P、M状态机

## go1.2版本之前的调度器存在的问题 ##

# 3. Golang的channel实现goroutine concurrent原理 #

本文假设读者已经了解Go里面channel的基本使用方式。本文主要讲解以下几个问题：

1.  什么是CSP，channel是怎么基于CSP这种思想设计的
2.  channel的基本使用方式
3.  make channel的调用，底层执行了什么什么操作
4.  channel底层的存储结构是怎么样的
5.  向channel里面发送或则从channel接收数据的流程是怎么样的，与底层存储有什么关系
6.  对于一个有缓冲的channel，如果channel满了，goroutine-A继续写入会发生什么？
7.  对于一个有缓冲的channel，如果channel为空，goroutine-B从里面读会发生什么？
8.  对于一个有缓冲的channel，当channel未满且非空时候，读写会发生什么？
9.  对于6、7、8主要关注goroutine和调度器做出的与channel相关的决策。
10. 在不同时机(case6、7、8)下如果close一个channel会有什么后果，如果继续进行读写会造成什么后果。
11. 如果channel是nil，往里面读写会产生什么后果
12. channel实现底层有哪些性能优化的地方：优化锁和内存copy？

> 分析的主要源码部分：chan.go、runtime2.go、malloc.go、proc.go、mbarrier.go等等  
> 主要涉及的其余源码文件的函数有：  
> 1）mallocgc()、memmove()  
> 2）gopark()、goready()  
> 3）lock()、unlock()  
> 4）getg()、acquireSudog()、releaseSudog()

# 4. Golang的garbage collection原理 #

1.  GC回收算法有哪些，有没有针对不同性质(老年代和新生代)做不同算法处理
2.  GC的起点是那些，检测GC的算法是什么
3.