面试题：Go协程性能优化之调度策略

Go调度器的M:N模型

模型概述：
- 在Go语言的调度器中，M:N模型指的是M个操作系统线程（M个M）对应N个协程（N个G）。这里的M和N是动态变化的，并非固定值。操作系统线程（M）负责实际执行任务，而协程（G）是轻量级的执行单元，由Go语言运行时进行管理。
- 与传统的1:1模型（每个线程对应一个用户级线程）相比，M:N模型允许多个协程复用少量的操作系统线程，从而大大提高了系统资源的利用率。因为创建和销毁操作系统线程的开销较大，而协程的创建和销毁开销极小。
调度器组件：
- G（Goroutine）：代表一个协程，它包含了协程的栈、程序计数器以及其他与执行相关的信息。
- M（Machine）：代表一个操作系统线程，它负责执行G。每个M都有一个本地的G队列，用于存放待执行的G。
- P（Processor）：Processor起着桥梁的作用，它将G和M关联起来。每个P都有一个本地的G队列，同时它也维护着一个全局的G队列。P的数量决定了同时能并发执行的G的数量，默认情况下，P的数量等于CPU的核心数。
调度流程：
- 当一个G被创建时，它会被放入到某个P的本地G队列中。如果本地G队列满了，G会被放入全局G队列。
- M会从P的本地G队列中获取G并执行。如果本地G队列空了，M会尝试从全局G队列或者其他P的本地G队列中偷取G来执行。
- 当一个G执行阻塞操作（如I/O操作）时，对应的M会阻塞，此时P会将该G从M上摘除，并将其他G调度到该M上执行。当阻塞的G恢复后，它会被重新放入P的本地G队列等待再次执行。

优化协程性能的方法

调整调度器参数：
- 设置P的数量：可以通过runtime.GOMAXPROCS函数来设置P的数量。例如：

package main

import (
    "fmt"
    "runtime"
)

func main() {
    // 设置P的数量为4
    runtime.GOMAXPROCS(4)
    // 其他代码
}

合理设置P的数量可以提高CPU的利用率。如果P的数量设置过小，可能导致CPU资源不能充分利用；如果设置过大，会增加调度开销。一般来说，将P的数量设置为CPU核心数是一个不错的选择。

设置环境变量：
- GOMAXPROCS环境变量：除了在代码中使用runtime.GOMAXPROCS函数，还可以通过设置GOMAXPROCS环境变量来控制P的数量。例如，在Linux或macOS系统中，可以在终端中执行以下命令来设置GOMAXPROCS为4：

export GOMAXPROCS=4

在Windows系统中，可以通过以下命令设置：

set GOMAXPROCS=4

这样在程序运行时，Go调度器会根据GOMAXPROCS的值来确定P的数量，从而优化协程的性能。

面试题：Go协程性能优化之调度策略

知识考点

面试题答案

Go调度器的M:N模型

优化协程性能的方法