go語言是如何運行起來的 go語言進程

「測試開發(fā)全?；?Go」(1) Go語言基本了解

作為一個測試，作為一個測試開發(fā)， 全棧化+管理 是我們未來的發(fā)展方向。已經(jīng)掌握了Java、Python、HTML的你，是不是也想了解下最近異常火爆的Go語言呢？來吧，讓我們一起了解下。

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Go 是一個開源的編程語言 ，它能讓構(gòu)造簡單、可靠且高效的軟件變得容易。

Go是從2007年末由Robert Griesemer, Rob Pike, Ken Thompson主持開發(fā)，后來還加入了Ian Lance Taylor, Russ Cox等人，并最終于2009年11月開源，在2012年早些時候發(fā)布了Go 1穩(wěn)定版本?，F(xiàn)在Go的開發(fā)已經(jīng)是完全開放的，并且擁有一個活躍的社區(qū)。這三個人都是計算機界的大神，有的參與了C語言的編寫，有的還是數(shù)學大神，有的還獲得了計算機最高榮譽-圖靈獎。

接下來說說 Go語言的特色 :

簡潔、快速、安全

并行、有趣、開源

內(nèi)存管理、數(shù)組安全、編譯迅速

Go語言的用途 :

Go 語言被設(shè)計成一門應(yīng)用于搭載 Web 服務(wù)器，存儲集群或類似用途的巨型中央服務(wù)器的系統(tǒng)編程語言。

對于高性能分布式系統(tǒng)領(lǐng)域而言，Go 語言無疑比大多數(shù)其它語言有著更高的開發(fā)效率。它提供了海量并行的支持，這對于 游戲 服務(wù)端的開發(fā)而言是再好不過了。

Go語言的環(huán)境安裝:

建議直接打開 官方地址因為墻的原因打不開

因為我用的是windows系統(tǒng)，這里主要講下Windows系統(tǒng)上使用Go語言來編程。

Windows 下可以使用 .msi 后綴(在下載列表中可以找到該文件，如go1.17.2.windows-amd64.msi)的安裝包來安裝。

默認情況下 .msi 文件會安裝在 c:Go 目錄下。你可以將 c:Gobin 目錄添加到 Path 環(huán)境變量中。添加后你需要重啟命令窗口才能生效。個人建議還是安裝到 Program Files文件夾中。

使用什么開發(fā)工具來對Go語言進行編寫:

個人建議用VS code, 也可以用Sublime Text來編輯。如果你之前看了我講的HTML語言的學習，肯定已經(jīng)下載了VS code. 那么這時你需要在VS code中下載Go語言的擴展插件。

這里有一個巨大的坑，就是在下載Go的插件和依賴包時，會提示一些包沒有。主要是因為下載的依賴包部分被墻了，只能想別的辦法去下載。

建議參考網(wǎng)頁:

解決vscode中g(shù)olang插件安裝失敗方法

在學習go的過程中，使用的是vscode，但是一直提示安裝相關(guān)插件失敗，然后上網(wǎng)查方法，基本上是叫你建立golang.org目錄什么的，結(jié)果全是錯的，而且都是抄襲，很煩。無意之中看到一位博主分享的方法，他也是飽受上述的垃圾博文困擾，然后找到了解決方法，這里向他致敬，秉著讓更多人看到正確解決方法的心，我寫下正確的解決方法，希望對你有所幫助，也可以點開原博主鏈接參考：

Go有一個全球模塊代理，設(shè)置代理再去安裝golang的插件，就可以安裝成功了。步驟有，首先Windows用戶打開Powershell，一個藍色的界面，注意不是cmd！不知道的直接打開window下面的搜索，然后輸入powershell，搜索出來就可以了。

$env:GO111MODULE=“on”

$env:GOPROXY=“”

go env -w GOPROXY=

go env -w GOPRIVATE=*.corp.example.com

然后我們打開VsCode界面，下面會提示安裝插件，我們選擇Install ALL，就會安裝成功

當你在運行Go語言程序時，提示所有的插件包都已經(jīng)安裝成功了時，就可以正常使用了，要不然一堆報錯會讓你非常心煩。

好了，今天先到這里，晚安、下班~

為什么要使用 Go 語言?Go 語言的優(yōu)勢在哪里?

1、簡單易學。

Go語言的作者本身就很懂C語言，所以同樣Go語言也會有C語言的基因，所以對于程序員來說，Go語言天生就會讓人很熟悉，容易上手。

2、并發(fā)性好。

Go語言天生支持并發(fā)，可以充分利用多核，輕松地使用并發(fā)。 這是Go語言最大的特點。

描述

Go的語法接近C語言，但對于變量的聲明有所不同。Go支持垃圾回收功能。Go的并行模型是以東尼·霍爾的通信順序進程（CSP）為基礎(chǔ)，采取類似模型的其他語言包括Occam和Limbo，但它也具有Pi運算的特征，比如通道傳輸。

在1.8版本中開放插件（Plugin）的支持，這意味著現(xiàn)在能從Go中動態(tài)加載部分函數(shù)。

與C++相比，Go并不包括如枚舉、異常處理、繼承、泛型、斷言、虛函數(shù)等功能，但增加了 切片(Slice) 型、并發(fā)、管道、垃圾回收、接口（Interface）等特性的語言級支持。

【golang詳解】go語言GMP(GPM)原理和調(diào)度

Goroutine調(diào)度是一個很復雜的機制，下面嘗試用簡單的語言描述一下Goroutine調(diào)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什么意思：

G ----------- goroutine: 即Go協(xié)程，每個go關(guān)鍵字都會創(chuàng)建一個協(xié)程。

M ---------- thread內(nèi)核級線程，所有的G都要放在M上才能運行。

P ----------- processor處理器，調(diào)度G到M上，其維護了一個隊列，存儲了所有需要它來調(diào)度的G。

Goroutine 調(diào)度器P和 OS 調(diào)度器是通過 M 結(jié)合起來的，每個 M 都代表了 1 個內(nèi)核線程，OS 調(diào)度器負責把內(nèi)核線程分配到 CPU 的核上執(zhí)行

模型圖：

避免頻繁的創(chuàng)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(tǒng)調(diào)用阻塞時，線程釋放綁定的P，把P轉(zhuǎn)移給其他空閑的線程執(zhí)行。進而某個空閑的M1獲取P，繼續(xù)執(zhí)行P隊列中剩下的G。而M0由于陷入系統(tǒng)調(diào)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(tǒng)調(diào)用結(jié)束后，根據(jù)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(xù)執(zhí)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(diào)度。然后M0將進入緩存池睡眠。

如下圖

GOMAXPROCS設(shè)置P的數(shù)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最多占用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(diào)度機制 搶占式調(diào)度

當創(chuàng)建一個新的G之后優(yōu)先加入本地隊列，如果本地隊列滿了，會將本地隊列的G移動到全局隊列里面，當M執(zhí)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(xié)程經(jīng)歷過程

我們創(chuàng)建一個協(xié)程 go func()經(jīng)歷過程如下圖：

說明：

這里有兩個存儲G的隊列，一個是局部調(diào)度器P的本地隊列、一個是全局G隊列。新創(chuàng)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(jīng)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(shù)組構(gòu)成的環(huán)形鏈表，它最多可以存儲 256 個待執(zhí)行任務(wù)。

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(guān)系。M會從P的本地隊列彈出一個可執(zhí)行狀態(tài)的G來執(zhí)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(zhí)行的G來執(zhí)行；

一個M調(diào)度G執(zhí)行的過程是一個循環(huán)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(shù)默認等于CPU核數(shù)，每個M必須持有一個P才可以執(zhí)行G，一般情況下M的個數(shù)會略大于P的個數(shù)，這多出來的M將會在G產(chǎn)生系統(tǒng)調(diào)用時發(fā)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(chuàng)建一個。

work-stealing調(diào)度算法：當M執(zhí)行完了當前P的本地隊列隊列里的所有G后，P也不會就這么在那躺尸啥都不干，它會先嘗試從全局隊列隊列尋找G來執(zhí)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(zhí)行。

如果一切正常，調(diào)度器會以上述的那種方式順暢地運行，但這個世界沒這么美好，總有意外發(fā)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(tài)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(jīng)用netpoller實現(xiàn)了goroutine網(wǎng)絡(luò)I/O阻塞不會導致M被阻塞，僅阻塞G，這里僅僅是舉個栗子），對應(yīng)的G會被放置到某個wait隊列(如channel的waitq)，該G的狀態(tài)由_Gruning變?yōu)開Gwaitting，而M會跳過該G嘗試獲取并執(zhí)行下一個G，如果此時沒有可運行的G供M運行，那么M將解綁P，并進入sleep狀態(tài)；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(zhí)行的 Goroutine。）， 然后再是P的本地隊列和全局隊列。

系統(tǒng)調(diào)用阻塞

當M執(zhí)行某一個G時候如果發(fā)生了阻塞操作，M會阻塞，如果當前有一些G在執(zhí)行，調(diào)度器會把這個線程M從P中摘除，然后再創(chuàng)建一個新的操作系統(tǒng)的線程(如果有空閑的線程可用就復用空閑線程)來服務(wù)于這個P。當M系統(tǒng)調(diào)用結(jié)束時候，這個G會嘗試獲取一個空閑的P執(zhí)行，并放入到這個P的本地隊列。如果獲取不到P，那么這個線程M變成休眠狀態(tài)， 加入到空閑線程中，然后這個G會被放入全局隊列中。

隊列輪轉(zhuǎn)

可見每個P維護著一個包含G的隊列，不考慮G進入系統(tǒng)調(diào)用或IO操作的情況下，P周期性的將G調(diào)度到M中執(zhí)行，執(zhí)行一小段時間，將上下文保存下來，然后將G放到隊列尾部，然后從隊列中重新取出一個G進行調(diào)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待運行并將其調(diào)度到M中執(zhí)行，全局隊列中G的來源，主要有從系統(tǒng)調(diào)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待運行并將其調(diào)度到M中執(zhí)行，全局隊列中G的來源，主要有從系統(tǒng)調(diào)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是啟動程序后的編號為0的主線程，這個M對應(yīng)的實例會在全局變量rutime.m0中，不需要在heap上分配，M0負責執(zhí)行初始化操作和啟動第一個G，在之后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(chuàng)建的goroutine，G0僅用于負責調(diào)度G，G0不指向任何可執(zhí)行的函數(shù)，每個M都會有一個自己的G0，在調(diào)度或系統(tǒng)調(diào)用時會使用G0的棧空間，全局變量的G0是M0的G0

一個G由于調(diào)度被中斷，此后如何恢復？

中斷的時候?qū)⒓拇嫫骼锏臈Ｐ畔?，保存到自己的G對象里面。當再次輪到自己執(zhí)行時，將自己保存的棧信息復制到寄存器里面，這樣就接著上次之后運行了。

我這里只是根據(jù)自己的理解進行了簡單的介紹，想要詳細了解有關(guān)GMP的底層原理可以去看Go調(diào)度器 G-P-M 模型的設(shè)計者的文檔或直接看源碼

參考： ()

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如何學習GO語言？

Go語言也稱 Golang，兼具效率、性能、安全、健壯等特性。這套Go語言教程（Golang教程）通俗易懂，深入淺出，既適合沒有基礎(chǔ)的讀者快速入門，也適合工作多年的程序員查閱知識點。

Go 語言

這套教程在講解一些知識點時，將 Go 語言和其他多種語言進行對比，讓掌握其它編程語言的讀者能迅速理解 Go 語言的特性。Go語言從底層原生支持并發(fā)，無須第三方庫、開發(fā)者的編程技巧和開發(fā)經(jīng)驗就可以輕松搞定。

Go語言（或 Golang）起源于 2007 年，并在 2009 年正式對外發(fā)布。Go 是非常年輕的一門語言，它的主要目標是“兼具 Python 等動態(tài)語言的開發(fā)速度和 C/C++ 等編譯型語言的性能與安全性”。

Go語言是編程語言設(shè)計的又一次嘗試，是對類C語言的重大改進，它不但能讓你訪問底層操作系統(tǒng)，還提供了強大的網(wǎng)絡(luò)編程和并發(fā)編程支持。Go語言的用途眾多，可以進行網(wǎng)絡(luò)編程、系統(tǒng)編程、并發(fā)編程、分布式編程。

Go語言的推出，旨在不損失應(yīng)用程序性能的情況下降低代碼的復雜性，具有“部署簡單、并發(fā)性好、語言設(shè)計良好、執(zhí)行性能好”等優(yōu)勢，目前國內(nèi)諸多 IT 公司均已采用Go語言開發(fā)項目。Go語言有時候被描述為“C 類似語言”，或者是“21 世紀的C語言”。Go 從C語言繼承了相似的表達式語法、控制流結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型、調(diào)用參數(shù)傳值、指針等很多思想，還有C語言一直所看中的編譯后機器碼的運行效率以及和現(xiàn)有操作系統(tǒng)的無縫適配。

因為Go語言沒有類和繼承的概念，所以它和 Java 或 C++ 看起來并不相同。但是它通過接口（interface）的概念來實現(xiàn)多態(tài)性。Go語言有一個清晰易懂的輕量級類型系統(tǒng)，在類型之間也沒有層級之說。因此可以說Go語言是一門混合型的語言。

此外，很多重要的開源項目都是使用Go語言開發(fā)的，其中包括 Docker、Go-Ethereum、Thrraform 和 Kubernetes。Go 是編譯型語言，Go 使用編譯器來編譯代碼。編譯器將源代碼編譯成二進制（或字節(jié)碼）格式；在編譯代碼時，編譯器檢查錯誤、優(yōu)化性能并輸出可在不同平臺上運行的二進制文件。要創(chuàng)建并運行 Go 程序，程序員必須執(zhí)行如下步驟。

使用文本編輯器創(chuàng)建 Go 程序；

保存文件；編譯程序；運行編譯得到的可執(zhí)行文件。

這不同于 Python、Ruby 和 JavaScript 等語言，它們不包含編譯步驟。Go 自帶了編譯器，因此無須單獨安裝編譯器。

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Go語言的跨平臺能力到底有多強？看完你就知道了

對比于其他語言的程序，Go語言的跨平臺能力是真的強，拿.Net和JAVA來說吧，.Net在.Net core出現(xiàn)之前是不能跨平臺的，只能在windows上編譯運行，即使是.net core出現(xiàn)以后，跨平臺的程序也是相當?shù)穆闊?。而java雖然一直都可以跨平臺，但是運行JAVA程序的機器上也必須要有JAVA程序運行環(huán)境JRE。而相對于Go程序，跨平臺就簡單的多了，只需要在編譯指定目標程序運行的架構(gòu)和環(huán)境即可編譯出指定操作系統(tǒng)和架構(gòu)的程序。

以上是指定了go的環(huán)境變量后執(zhí)行的go build命令進行目標程序的構(gòu)建，這種方式會一直生效的，如果不讓他一直生效，可以在構(gòu)建的時候臨時指定環(huán)境變量，下面以window的環(huán)境為例，來介紹臨時指定環(huán)境變量的方式構(gòu)建可以在Linux環(huán)境下運行的可執(zhí)行程序：

可以根據(jù)不同的架構(gòu)和操作系統(tǒng)將其編寫為不同的.bat的可執(zhí)行文件放置在程序的根目錄，Linux的和MAC的也一樣編寫成腳本文件放置在程序的根目錄，這樣在構(gòu)建的時候就不用再敲命令了，直接運行腳本就可以了。

Java程序編譯打包后為war包或者是java包，必須執(zhí)行java -jar 命令或者將其放置到tomcat的指定目錄下，運行tomcat程序。而Go語言編寫的程序最終為可執(zhí)行的文件（window下編譯出的是.exe的可執(zhí)行文件），只需要將其賦予可執(zhí)行的權(quán)限就可以直接運行了。

構(gòu)建JAVA程序的鏡像需要指定java的基礎(chǔ)鏡像，否則就需要在鏡像中安裝java的運行環(huán)境了，下面展示的是構(gòu)建的一個JAVA程序的鏡像，構(gòu)建出來鏡像的體積相對比較大

而Go程序制作出的鏡像就不需要安裝任何的依賴環(huán)境，因為他在打包的時候就已經(jīng)將依賴的包一塊打包到一起了

拿著這個鏡像就可以到處運行了。

通過對比我們可以發(fā)現(xiàn)，如果沒有之前的技術(shù)和業(yè)務(wù)的積累，重新開發(fā)一個新的項目，使用go去開發(fā)無疑是最容易上手的，所以現(xiàn)在很多公司都使用go進行開發(fā)，也逐漸將其他語言的項目逐步的用go語言進行改造。其實用什么語言不重要，合適的才重要，開發(fā)項目在選擇語言的時候也會綜合多方面來考慮選擇合適的語言和架構(gòu)，畢竟很多公司都不是搞研究的，都需要項目來賺錢，所以開發(fā)的速度、客戶的滿意度、項目交付的時間才是驅(qū)動公司技術(shù)的主要因素。

我們個人也應(yīng)該不斷完善自己的技術(shù)棧，不應(yīng)該太依靠某種語言，最重要的還是自己的架構(gòu)思想和底層架構(gòu)知識，只有掌握了這些才能夠不被 社會 和公司“優(yōu)化”。

網(wǎng)頁題目：go語言是如何運行起來的 go語言進程
轉(zhuǎn)載來源：http://m.jiaotiyi.com/article/doohesj.html