面试题：Go的Goroutine调度与性能优化

1. 调整 GOMAXPROCS 参数

原理：GOMAXPROCS 设定了同时执行的最大逻辑处理器数。对于 CPU 密集型任务，适当增加 GOMAXPROCS 可以充分利用多核 CPU 的性能；对于 I/O 密集型任务，由于 I/O 操作会阻塞，适当的 GOMAXPROCS 值可以让其他 Goroutine 有机会执行。
示例代码：

package main

import (
    "fmt"
    "runtime"
)

func main() {
    // 获取当前的 GOMAXPROCS 值
    current := runtime.GOMAXPROCS(0)
    fmt.Println("Current GOMAXPROCS:", current)

    // 设置 GOMAXPROCS 为 CPU 核心数
    numCPU := runtime.NumCPU()
    runtime.GOMAXPROCS(numCPU)
    fmt.Println("Set GOMAXPROCS to:", numCPU)
}

在这个示例中，首先获取当前的 GOMAXPROCS 值，然后将其设置为 CPU 的核心数，以充分利用多核资源。对于 CPU 密集型任务，这样的设置通常能提升性能。对于 I/O 密集型任务，可能不需要设置得过高，因为 I/O 阻塞时 Goroutine 会让出线程，过多的逻辑处理器可能造成不必要的开销。

2. 避免 Goroutine 饥饿现象

公平调度机制：Go 的调度器采用 M:N 调度模型，默认情况下调度器会尽量公平地调度 Goroutine。但在某些情况下，比如有非常长的 CPU 密集型 Goroutine 运行时，可能会导致其他 Goroutine 饥饿。可以通过将长时间运行的 CPU 密集型任务拆分成较小的任务块，并适当使用 runtime.Gosched() 函数。
示例代码：

package main

import (
    "fmt"
    "runtime"
)

func cpuIntensiveTask() {
    for i := 0; i < 1000000000; i++ {
        // 模拟 CPU 密集型计算
        _ = i * i
        if i%1000000 == 0 {
            // 每处理一定数量的数据，让出 CPU 时间片
            runtime.Gosched()
        }
    }
    fmt.Println("CPU intensive task finished")
}

func main() {
    go cpuIntensiveTask()

    // 其他 Goroutine 任务
    go func() {
        fmt.Println("Another goroutine is running")
    }()

    // 防止 main 函数退出
    select {}
}

在 cpuIntensiveTask 函数中，通过 runtime.Gosched() 函数，每处理一定数量的数据就主动让出 CPU 时间片，让其他 Goroutine 有机会执行，从而避免其他 Goroutine 饥饿。

3. 使用 runtime 包中的工具诊断和解决潜在性能问题

runtime/pprof：该包提供了性能分析工具，可以生成 CPU 、内存等方面的性能分析报告。
示例代码：

package main

import (
    "flag"
    "fmt"
    "os"
    "runtime/pprof"
)

var cpuprofile = flag.String("cpuprofile", "", "write cpu profile to file")

func cpuIntensiveTask() {
    for i := 0; i < 1000000000; i++ {
        _ = i * i
    }
}

func main() {
    flag.Parse()
    if *cpuprofile != "" {
        f, err := os.Create(*cpuprofile)
        if err != nil {
            fmt.Println("could not create CPU profile: ", err)
            return
        }
        defer f.Close() 
        if err := pprof.StartCPUProfile(f); err != nil {
            fmt.Println("could not start CPU profile: ", err)
            return
        }
        defer pprof.StopCPUProfile()
    }

    go cpuIntensiveTask()

    // 防止 main 函数退出
    select {}
}

运行时可以通过命令行参数指定输出 CPU 性能分析文件，如 go run main.go -cpuprofile=cpu.prof，然后使用 go tool pprof cpu.prof 命令来分析生成的文件，通过分析报告可以找出性能瓶颈，比如哪些函数占用 CPU 时间较长等，从而针对性地优化代码。对于内存分析，也可以类似地使用 runtime/pprof 包中的函数来生成内存分析报告并进行优化。

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面试题：Go的Goroutine调度与性能优化

知识考点

面试题答案

1. 调整 GOMAXPROCS 参数

2. 避免 Goroutine 饥饿现象

3. 使用 runtime 包中的工具诊断和解决潜在性能问题