go語言routine go語言為什么突然火了

為什么go語言適合開發(fā)網(wǎng)游服務器端

前段時間在golang-China讀到這個貼：

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個人覺得golang十分適合進行網(wǎng)游服務器端開發(fā)，寫下這篇文章總結一下。

從網(wǎng)游的角度看：

要成功的運營一款網(wǎng)游，很大程度上依賴于玩家自發(fā)形成的社區(qū)。只有玩家自發(fā)形成一個穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，游戲才能持續(xù)下去，避免鬼城的出現(xiàn)。而這就需要多次大量導入用戶，在同時在線用戶量達到某個臨界點的時候，才有可能完成。因此，多人同時在線十分有必要。

再來看網(wǎng)游的常見玩法，除了排行榜這類統(tǒng)計和數(shù)據(jù)匯總的功能外，基本沒有需要大量CPU時間的應用。以前的項目里，即時戰(zhàn)斗產(chǎn)生的各種傷害計算對CPU的消耗也不大。玩家要完成一次操作，需要通過客戶端-服務器端-客戶端這樣一個來回，為了獲得高響應速度，滿足玩家體驗，服務器端的處理也不能占用太多時間。所以，每次請求對應的CPU占用是比較小的。

網(wǎng)游的IO主要分兩個方面，一個是網(wǎng)絡IO，一個是磁盤IO。網(wǎng)絡IO方面，可以分成美術資源的IO和游戲邏輯指令的IO，這里主要分析游戲邏輯的IO。游戲邏輯的IO跟CPU占用的情況相似，每次請求的字節(jié)數(shù)很小，但由于多人同時在線，因此并發(fā)數(shù)相當高。另外，地圖信息的廣播也會帶來比較頻繁的網(wǎng)絡通信。磁盤IO方面，主要是游戲數(shù)據(jù)的保存。采用不同的數(shù)據(jù)庫，會有比較大的區(qū)別。以前的項目里，就經(jīng)歷了從MySQL轉向MongoDB這種內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的過程，磁盤IO不再是瓶頸。總體來說，還是用內(nèi)存做一級緩沖，避免大量小數(shù)據(jù)塊讀寫的方案。

針對網(wǎng)游的這些特點，golang的語言特性十分適合開發(fā)游戲服務器端。

首先，go語言提供goroutine機制作為原生的并發(fā)機制。每個goroutine所需的內(nèi)存很少，實際應用中可以啟動大量的goroutine對并發(fā)連接進行響應。goroutine與gevent中的greenlet很相像，遇到IO阻塞的時候，調(diào)度器就會自動切換到另一個goroutine執(zhí)行，保證CPU不會因為IO而發(fā)生等待。而goroutine與gevent相比，沒有了python底層的GIL限制，就不需要利用多進程來榨取多核機器的性能了。通過設置最大線程數(shù)，可以控制go所啟動的線程，每個線程執(zhí)行一個goroutine，讓CPU滿負載運行。

同時，go語言為goroutine提供了獨到的通信機制channel。channel發(fā)生讀寫的時候，也會掛起當前操作channel的goroutine，是一種同步阻塞通信。這樣既達到了通信的目的，又實現(xiàn)同步，用CSP模型的觀點看，并發(fā)模型就是通過一組進程和進程間的事件觸發(fā)解決任務的。雖然說，主流的編程語言之間，只要是圖靈完備的，他們就都能實現(xiàn)相同的功能。但go語言提供的這種協(xié)程間通信機制，十分優(yōu)雅地揭示了協(xié)程通信的本質，避免了以往鎖的顯式使用帶給程序員的心理負擔，確是一大優(yōu)勢。進行網(wǎng)游開發(fā)的程序員，可以將游戲邏輯按照單線程阻塞式的寫，不需要額外考慮線程調(diào)度的問題，以及線程間數(shù)據(jù)依賴的問題。因為，線程間的channel通信，已經(jīng)表達了線程間的數(shù)據(jù)依賴關系了，而go的調(diào)度器會給予妥善的處理。

另外，go語言提供的gc機制，以及對指針的保護式使用，可以大大減輕程序員的開發(fā)壓力，提高開發(fā)效率。

展望未來，我期待go語言社區(qū)能夠提供更多的goroutine間的隔離機制。個人十分推崇erlang社區(qū)的脆崩哲學，推動應用發(fā)生預期外行為時，盡早崩潰，再fork出新進程處理新的請求。對于協(xié)程機制，需要由程序員保證執(zhí)行的函數(shù)不會發(fā)生死循環(huán)，導致線程卡死。如果能夠定制goroutine所執(zhí)行函數(shù)的最大CPU執(zhí)行時間，及所能使用的最大內(nèi)存空間，對于提升系統(tǒng)的魯棒性，大有裨益。

go語言語法(基礎語法篇)

import "workname/packetfolder"

導入多個包

方法調(diào)用 包名.函數(shù)//不是函數(shù)或結構體所處文件或文件夾名

packagename.Func()

前面加個點表示省略調(diào)用，那么調(diào)用該模塊里面的函數(shù)，可以不用寫模塊名稱了:

當導入一個包時，該包下的文件里所有init()函數(shù)都會被執(zhí)行，然而，有些時候我們并不需要把整個包都導入進來，僅僅是是希望它執(zhí)行init()函數(shù)而已。下劃線的作用僅僅是為了調(diào)用init()函數(shù)，所以無法通過包名來調(diào)用包中的其他函數(shù)

import _ package

變量聲明必須要使用否則會報錯。

全局變量運行聲明但不使用。

func 函數(shù)名 (參數(shù)1，參數(shù)2，...) (返回值a 類型a, 返回值b 類型b，...)

func 函數(shù)名 (參數(shù)1，參數(shù)2，...) (返回值類型1, 返回值類型2，...)

func (this *結構體名) 函數(shù)名(參數(shù) string) (返回值類型1, 返回值類型2){}

使用大小來區(qū)分函數(shù)可見性

大寫是public類型

小寫是private類型

func prifunc int{}

func pubfunc int{}

聲明靜態(tài)變量

const value int

定義變量

var value int

聲明一般類型、接口和結構體

聲明函數(shù)

func function () int{}

go里面所有的空值對應如下

通道類型

內(nèi)建函數(shù) new 用來分配內(nèi)存，它的第一個參數(shù)是一個類型，不是一個值，它的返回值是一個指向新分配類型零值的指針

func new(Type) *Type

[這位博主有非常詳細的分析]

Go 語言支持并發(fā)，我們只需要通過 go 關鍵字來開啟 goroutine 即可。

goroutine 是輕量級線程，goroutine 的調(diào)度是由 Golang 運行時進行管理的。

同一個程序中的所有 goroutine 共享同一個地址空間。

語法格式如下:

通道（channel）是用來傳遞數(shù)據(jù)的一個數(shù)據(jù)結構。

通道的聲明

通道可用于兩個 goroutine 之間通過傳遞一個指定類型的值來同步運行和通訊。操作符 - 用于指定通道的方向，發(fā)送或接收。如果未指定方向，則為雙向通道。

[這里有比較詳細的用例]

go里面的空接口可以指代任何類型(無論是變量還是函數(shù))

聲明空接口

go里面的的強制類型轉換語法為:

int(data)

如果是接口類型的強制轉成其他類型的語法為:

go里面的強制轉換是將值復制過去,所以在數(shù)據(jù)量的時候有比較高的運行代價

Go語言——goroutine并發(fā)模型

參考：

Goroutine并發(fā)調(diào)度模型深度解析手擼一個協(xié)程池

Golang 的 goroutine 是如何實現(xiàn)的？

Golang - 調(diào)度剖析【第二部分】

OS線程初始棧為2MB。Go語言中，每個goroutine采用動態(tài)擴容方式，初始2KB，按需增長，最大1G。此外GC會收縮棧空間。

BTW，增長擴容都是有代價的，需要copy數(shù)據(jù)到新的stack，所以初始2KB可能有些性能問題。

更多關于stack的內(nèi)容，可以參見大佬的文章。 聊一聊goroutine stack

用戶線程的調(diào)度以及生命周期管理都是用戶層面，Go語言自己實現(xiàn)的，不借助OS系統(tǒng)調(diào)用，減少系統(tǒng)資源消耗。

Go語言采用兩級線程模型，即用戶線程與內(nèi)核線程KSE（kernel scheduling entity）是M:N的。最終goroutine還是會交給OS線程執(zhí)行，但是需要一個中介，提供上下文。這就是G-M-P模型

Go調(diào)度器有兩個不同的運行隊列：

go1.10\src\runtime\runtime2.go

Go調(diào)度器根據(jù)事件進行上下文切換。

調(diào)度的目的就是防止M堵塞，空閑，系統(tǒng)進程切換。

詳見 Golang - 調(diào)度剖析【第二部分】

Linux可以通過epoll實現(xiàn)網(wǎng)絡調(diào)用，統(tǒng)稱網(wǎng)絡輪詢器N（Net Poller）。

文件IO操作

上面都是防止M堵塞，任務竊取是防止M空閑

每個M都有一個特殊的G，g0。用于執(zhí)行調(diào)度，gc，棧管理等任務，所以g0的棧稱為調(diào)度棧。g0的棧不會自動增長，不會被gc，來自os線程的棧。

go1.10\src\runtime\proc.go

G沒辦法自己運行，必須通過M運行

M通過通過調(diào)度，執(zhí)行G

從M掛載P的runq中找到G，執(zhí)行G

go語言--Goroutines

1、goroutine：在go語言中，每一個并發(fā)的執(zhí)行單元叫做goroutine，如果一個程序中包含多個goroutine，對兩個函數(shù)的調(diào)用則可能發(fā)生在同一時刻

2、main goroutine：當一個程序啟動時，其主函數(shù)即在一個單獨的goroutine中運行，我們叫他為main gorountine

3、go goroutine：新的goroutine會用go語句來創(chuàng)建，go+函數(shù)名，go語句會使其語句中的函數(shù)在一新創(chuàng)建的goroutine中運行，而go語句本身會迅速地完成

4、goroutine的退出：主函數(shù)返回時，所有的goroutine都會被直接打斷，程序退出，除了從主函數(shù)退出或者終止程序之外，沒有其他方法能夠讓一個goroutine來打斷另一個的執(zhí)行，但是可以通過另一種方式來實現(xiàn)這個目的，通過goroutine之間的通信來讓一個goroutine請求其他的goroutine，并讓請求的goroutine自行結束執(zhí)行

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