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关于Golang高并发的理解
2019-03-10 16:07:49 】 浏览:24
Tags:关于 Golang 并发 理解

GO语言在WEB开发领域中的使用越来越广泛,Hired 发布的《2019 软件工程师状态》报告中指出,具有 Go 经验的候选人是迄今为止最具吸引力的。平均每位求职者会收到9 份面试邀请。


想学习go,最基础的就要理解go是怎么做到高并发的。
那么什么是高并发?


严格意义上说,单核的CPU是没法做到并行的,只有多核的CPU才能做到严格意义上的并行,因为一个CPU同时只能做一件事。那为什么是单核的CPU也能做到高并发。这就是操作系统进程线程调度切换执行,感觉上是并行处理了。所以只要进程线程足够多,就能处理C1K C10K的请求,但是进程线程的数量又受到操作系统内存等资源的限制。每个线程必须分配8M大小的栈内存,不管是否使用。每个php-fpm需要占用大约20M的内存。所以目前有线程的Java就比只有进程的PHP的并发处理能力高。当然了,软件的处理能力不仅仅跟内存有关,还有是否阻塞,是否异步处理,CPU等等。Nginx作为单线程的模型却可以承担几万甚至几十万的并发请求,Nginx的话题说起来也就更多了。
我们继续聊我们的Go,那么是不是可以有一种语言使用更小的处理单元,占用内存比线程更小,那么它的并发处理能力就可以更高。所以Google就做了这件事,就有了golang语言,golang从语言层面就支持了高并发。


goroutine是Go并行设计的核心。goroutine说到底其实就是协程,但是它比线程更小,几十个goroutine可能体现在底层就是五六个线程,Go语言内部帮你实现了这些goroutine之间的内存共享。执行goroutine只需极少的栈内存(大概是4~5KB),当然会根据相应的数据伸缩。也正因为如此,可同时运行成千上万个并发任务。goroutine比thread更易用、更高效、更轻便。


一些高并发的处理方案基本都是使用协程,openresty也是利用lua语言的协程做到了高并发的处理能力,PHP的高性能框架Swoole目前也在使用PHP的协程。
协程更轻量,占用内存更小,这是它能做到高并发的前提。


学习go的HTTP代码。先创建一个简单的web服务。


然后编译


然后访问


这样简单的一个WEB服务就搭建起来。接下来我们一步一步理解这个Web服务是怎么运行的,怎么做到高并发的。
我们顺着http.HandleFunc("/", response)方法顺着代码一直往上看。


上面是DefaultServeMux的定义和说明。我们看到ServeMux结构体,里面有个读写锁,处理并发使用。muxEntry结构体,里面有handler处理方法和路由字符串。
接下来我们看下,http.HandleFunc函数,也就是DefaultServeMux.HandleFunc做了什么事。我们先看mux.Handle第二个参数HandlerFunc(handler)


我们看到,我们传递的自定义的response方法被强制转化成了HandlerFunc类型,所以我们传递的response方法就默认实现了ServeHTTP方法的。


我们接着看mux.Handle第一个参数。


将路由字符串和处理的handler函数存储到ServeMux.m 的map表里面,map里面的muxEntry结构体,上面介绍了,一个路由对应一个handler处理方法。
接下来我们看看,http.ListenAndServe(":9000", nil)做了什么


net.Listen("tcp", addr),就是使用端口addr用TCP协议搭建了一个服务。tcpKeepAliveListener就是监控addr这个端口。
接下来就是关键代码,HTTP的处理过程


for里面l.Accept()接受TCP的连接请求,c := srv.newConn(rw)创建一个Conn,Conn里面保存了该次请求的信息(srv,rw)。启动goroutine,把请求的参数传递给c.serve,让goroutine去执行。
这个就是GO高并发最关键的点。每一个请求都是一个单独的goroutine去执行。
那么前面设置的路由是在哪里匹配的?是在c.serverde的c.readRequest(ctx)里面分析出URI METHOD等,执行serverHandler{c.server}.ServeHTTP(w, w.req)做的。看下代码


handler为空,就我们刚开始项目中的ListenAndServe第二个参数。我们是nil,所以就走DefaultServeMux,我们知道开始路由我们就设置的是DefaultServeMux,所以在DefaultServeMux里面我一定可以找到请求的路由对应的handler,然后执行ServeHTTP。前边已经介绍过,我们的reponse方法为什么具有ServeHTTP的功能。流程大概就是这样的。


我们看下流程图


我们基本已经学习忘了GO 的HTTP的整个工作原理,了解到了它为什么在WEB开发中可以做到高并发,这些也只是GO的冰山一角,还有Redis MySQL的连接池。要熟悉这门语言还是多写多看,才能掌握好它。灵活熟练的使用。



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