golang網路,golang網路庫

本文目錄一覽：

• 1、Golang 網路編程絲綢之路 – TCP/UDP 地址解析
• 2、golang是什麼意思
• 3、【golang詳解】go語言GMP(GPM)原理和調度
• 4、為什麼要學習Golang？

Golang 網路編程絲綢之路 – TCP/UDP 地址解析

TL;DR 在使用 Golang 編寫 TCP/UDP socket 的時候，第一步做的就是地址解析。

該函數返回的地址包含的信息如下：

TCPAddr 里， IP 既可以是 IPv4 地址，也可以是 IPv6 地址。 Port 就是埠了。 Zone 是 IPv6 本地地址所在的區域。

從返回結果看該函數的參數， network 指 address 的網路類型； address 指要解析的地址，會從中解析出我們想要的 IP , Port 和 Zone 。

從源碼中可以看出，參數 network 只能是如下四個值，否則會得到一個錯誤。

解析過程跟 ResolveTCPAddr 的一樣，不過得到的是 *UDPAddr 。

UDPAddr 包含的信息如下：

golang是什麼意思

Go語言(又稱 Golang)是 Google 的 Robert Griesemer，Rob Pike 及 Ken Thompson 開發的一種靜態強類型、編譯型語言。Go 語言語法與 C 相近，但功能上有：內存安全，GC(垃圾回收)，結構形態及 CSP-style 並發計算。 擴展資料

Go語言主要用作伺服器端開發，其定位是用來開發「大型軟體」的，適合於很多程序員一起開發大型軟體，並且開發周期長，支持雲計算的網路服務。Go語言能夠讓程序員快速開發，並且在軟體不斷的’增長過程中，它能讓程序員更容易地進行維護和修改。它融合了傳統編譯型語言的高效性和腳本語言的易用性和富於表達性。

Go語言作為伺服器編程語言，很適合處理日誌、數據打包、虛擬機處理、文件系統、分散式系統、資料庫代理等;網路編程方面，Go語言廣泛應用於Web應用、API應用、下載應用等;除此之外，Go語言還可用於內存資料庫和雲平台領域，目前國外很多雲平台都是採用Go開發。

【golang詳解】go語言GMP(GPM)原理和調度

Goroutine調度是一個很複雜的機制，下面嘗試用簡單的語言描述一下Goroutine調度機制，想要對其有更深入的了解可以去研讀一下源碼。

首先介紹一下GMP什麼意思：

G ———– goroutine: 即Go協程，每個go關鍵字都會創建一個協程。

M ———- thread內核級線程，所有的G都要放在M上才能運行。

P ———– processor處理器，調度G到M上，其維護了一個隊列，存儲了所有需要它來調度的G。

Goroutine 調度器P和 OS 調度器是通過 M 結合起來的，每個 M 都代表了 1 個內核線程，OS 調度器負責把內核線程分配到 CPU 的核上執行

模型圖：

避免頻繁的創建、銷毀線程，而是對線程的復用。

1）work stealing機制

  當本線程無可運行的G時，嘗試從其他線程綁定的P偷取G，而不是銷毀線程。

2）hand off機制

  當本線程M0因為G0進行系統調用阻塞時，線程釋放綁定的P，把P轉移給其他空閑的線程執行。進而某個空閑的M1獲取P，繼續執行P隊列中剩下的G。而M0由於陷入系統調用而進被阻塞，M1接替M0的工作，只要P不空閑，就可以保證充分利用CPU。M1的來源有可能是M的緩存池，也可能是新建的。當G0系統調用結束後，根據M0是否能獲取到P，將會將G0做不同的處理：

如果有空閑的P，則獲取一個P，繼續執行G0。

如果沒有空閑的P，則將G0放入全局隊列，等待被其他的P調度。然後M0將進入緩存池睡眠。

如下圖

GOMAXPROCS設置P的數量，最多有GOMAXPROCS個線程分布在多個CPU上同時運行

在Go中一個goroutine最多佔用CPU 10ms，防止其他goroutine被餓死。

具體可以去看另一篇文章

【Golang詳解】go語言調度機制 搶佔式調度

當創建一個新的G之後優先加入本地隊列，如果本地隊列滿了，會將本地隊列的G移動到全局隊列裡面，當M執行work stealing從其他P偷不到G時，它可以從全局G隊列獲取G。

協程經歷過程

我們創建一個協程 go func()經歷過程如下圖：

說明：

這裡有兩個存儲G的隊列，一個是局部調度器P的本地隊列、一個是全局G隊列。新創建的G會先保存在P的本地隊列中，如果P的本地隊列已經滿了就會保存在全局的隊列中；處理器本地隊列是一個使用數組構成的環形鏈表，它最多可以存儲 256 個待執行任務。

G只能運行在M中，一個M必須持有一個P，M與P是1：1的關係。M會從P的本地隊列彈出一個可執行狀態的G來執行，如果P的本地隊列為空，就會想其他的MP組合偷取一個可執行的G來執行；

一個M調度G執行的過程是一個循環機制；會一直從本地隊列或全局隊列中獲取G

上面說到P的個數默認等於CPU核數，每個M必須持有一個P才可以執行G，一般情況下M的個數會略大於P的個數，這多出來的M將會在G產生系統調用時發揮作用。類似線程池，Go也提供一個M的池子，需要時從池子中獲取，用完放回池子，不夠用時就再創建一個。

work-stealing調度演算法：當M執行完了當前P的本地隊列隊列里的所有G後，P也不會就這麼在那躺屍啥都不幹，它會先嘗試從全局隊列隊列尋找G來執行，如果全局隊列為空，它會隨機挑選另外一個P，從它的隊列里中拿走一半的G到自己的隊列中執行。

如果一切正常，調度器會以上述的那種方式順暢地運行，但這個世界沒這麼美好，總有意外發生，以下分析goroutine在兩種例外情況下的行為。

Go runtime會在下面的goroutine被阻塞的情況下運行另外一個goroutine：

用戶態阻塞/喚醒

當goroutine因為channel操作或者network I/O而阻塞時（實際上golang已經用netpoller實現了goroutine網路I/O阻塞不會導致M被阻塞，僅阻塞G，這裡僅僅是舉個栗子），對應的G會被放置到某個wait隊列(如channel的waitq)，該G的狀態由_Gruning變為_Gwaitting，而M會跳過該G嘗試獲取並執行下一個G，如果此時沒有可運行的G供M運行，那麼M將解綁P，並進入sleep狀態；當阻塞的G被另一端的G2喚醒時（比如channel的可讀/寫通知），G被標記為，嘗試加入G2所在P的runnext（runnext是線程下一個需要執行的 Goroutine。）， 然後再是P的本地隊列和全局隊列。

系統調用阻塞

當M執行某一個G時候如果發生了阻塞操作，M會阻塞，如果當前有一些G在執行，調度器會把這個線程M從P中摘除，然後再創建一個新的操作系統的線程(如果有空閑的線程可用就復用空閑線程)來服務於這個P。當M系統調用結束時候，這個G會嘗試獲取一個空閑的P執行，並放入到這個P的本地隊列。如果獲取不到P，那麼這個線程M變成休眠狀態， 加入到空閑線程中，然後這個G會被放入全局隊列中。

隊列輪轉

可見每個P維護著一個包含G的隊列，不考慮G進入系統調用或IO操作的情況下，P周期性的將G調度到M中執行，執行一小段時間，將上下文保存下來，然後將G放到隊列尾部，然後從隊列中重新取出一個G進行調度。

除了每個P維護的G隊列以外，還有一個全局的隊列，每個P會周期性地查看全局隊列中是否有G待運行並將其調度到M中執行，全局隊列中G的來源，主要有從系統調用中恢復的G。之所以P會周期性地查看全局隊列，也是為了防止全局隊列中的G被餓死。

除了每個P維護的G隊列以外，還有一個全局的隊列，每個P會周期性地查看全局隊列中是否有G待運行並將其調度到M中執行，全局隊列中G的來源，主要有從系統調用中恢復的G。之所以P會周期性地查看全局隊列，也是為了防止全局隊列中的G被餓死。

M0

M0是啟動程序後的編號為0的主線程，這個M對應的實例會在全局變數rutime.m0中，不需要在heap上分配，M0負責執行初始化操作和啟動第一個G，在之後M0就和其他的M一樣了

G0

G0是每次啟動一個M都會第一個創建的goroutine，G0僅用於負責調度G，G0不指向任何可執行的函數，每個M都會有一個自己的G0，在調度或系統調用時會使用G0的棧空間，全局變數的G0是M0的G0

一個G由於調度被中斷，此後如何恢復？

中斷的時候將寄存器里的棧信息，保存到自己的G對象裡面。當再次輪到自己執行時，將自己保存的棧信息複製到寄存器裡面，這樣就接著上次之後運行了。

我這裡只是根據自己的理解進行了簡單的介紹，想要詳細了解有關GMP的底層原理可以去看Go調度器 G-P-M 模型的設計者的文檔或直接看源碼

參考： ()

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為什麼要學習Golang？

Go語言其實是Golanguage的簡稱，Go（又稱 Golang）是 Google 的 Robert Griesemer，Rob Pike 及 Ken Thompson 開發的一種靜態強類型、編譯並髮型語言。Go 語言語法與 C 相近，但功能上有：內存安全，GC（垃圾回收），結構形態及 CSP-style 並發計算。該語言的吉祥物為金花鼠（gordon），

金花鼠（gordon）

Go 語言特色——簡潔、快速、安全、並行、有趣、開源、內存管理、數組安全、編譯迅速

Go 語言用途：Go 語言被設計成一門應用於搭載 Web 伺服器，存儲集群或類似用途的巨型中央伺服器的系統編程語言。對於高性能分散式系統領域而言，Go 語言無疑比大多數其它語言有著更高的開發效率。它提供了海量並行的支持，這對於遊戲服務端的開發而言是再好不過了。

C/C++的問題：開發效率低，對開發者要求高；libc只向後兼容，運維難度偏大。

Lua/Python的問題：動態語言，缺少編譯過程，低級錯誤頻出；缺少有效的性能分析及調試工具。

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