Goroutines
Горутина — функция, которая может работать параллельно с другими функциями. Для создания горутины используется ключевое слово go, за которым следует вызов функции. Горутины очень легкие(примерно 4.5кб на горутину против нескольких мегобайт на поток POSIX).
Отличия горутин от потоков
Stack
Каждый поток операционной системы имеет блок памяти фиксированного размера (зачастую до 2 Мбайт) для стека — рабочей области, в которой он хранит локальные переменные вызовов функций, находящиеся в работе или приостановленные на время вызова другой функции. В противоположность этому go-подпрограмма начинает работу с небольшим стеком, обычно около 2 Кбайт. Стек go-подпрограммы, подобно стеку потока операционной системы, хранит локальные переменные активных и приостановленных функций, но, в отличие от потоков операционной системы, не является фиксированным; при необходимости он может расти и уменьшаться. Максимальный размер стека go-подпрограммы может быть около 1 Гбайта, на порядки больше типичного стека с фиксированным размером, хотя, конечно, такой большой стек могут использовать только несколько go-подпрограмм. Раньше использовался Segmented Stacks потом переделали на Сontiguous Stacks
Segmented Stacks
The 1.2 runtime uses segmented stacks, also known as split stacks.
In this approach, stacks are discontiguous and grow incrementally.
Each stack starts with a single segment. When the stack needs to grow, another segment is allocated and linked to the previous one, and so forth. Each stack is effectively a doubly linked list of one or more segments.
Сontiguous Stacks
The “hot split” were addressed in Go 1.3 by making the stacks contiguous.
Now when a stack needs to grow, instead of allocating a new segment the runtime will:
- create a new, somewhat larger stack
- copy the contents of the old stack to the new stack
- re-adjust every copied pointer to point to the new addresses
- destroy the old stack
Scheduler
Потоки операционной системы планируются в ее ядре, а у go есть собственный планировщик (m:n) мультиплексирующий(раскидывающий) горутинки(m) по потокам(n). Основной плюс = отсуствие оверхеда на переключение контекста. Переключение потока очень дорогое - нужно сохранить его стэк, сохранить регистры, файловы регистры и т.д Контекст свитчинг горутин ГОРАЗДО дешевле
Gomaxproc
Планировщик Go использует параметр с именем GOMAXPROCS для определения, сколько потоков операционной системы могут одновременно активно выполнять код Go. Его значение по умолчанию равно количеству процессоров компьютера, так что на машине с 8 процессорами планировщик будет планировать код Go для выполнения на 8 потоках одновременно (GOMAXPROCS равно значению п в т:п-планировании). Спящие или заблокированные в процессе коммуникации go-подпрограммы потоков для себя не требуют. Go-подпрограммы, заблокированные в операции ввода-вывода или в других системных вызовах, или при вызове функций, не являющихся функциями Go, нуждаются в потоке операционной системы, но GOMAXPROCS их не учитывает.
No identification
В большинстве операционных систем и языков программирования, поддерживающих многопоточность, текущий поток имеет идентификацию, которая может быть легко получена как обычное значение (обычно — целое число или указатель). Это облегчает построение абстракции, именуемой локальной памятью потока, которая, по существу, является глобальным отображением, использующим в качестве ключа идентификатор потока, так что каждый поток может сохранять и извлекать значения независимо от других потоков. У горутин нет идентификации, доступной программисту. Так решено во время проектирования языка, поскольку локальной памятью потока программисты злоупотребляют.
Дополнительно: