Go 1.14 新特性之 Goroutine 抢占式调度

代码示例

有这样一段 Go 代码，在程序执行之初将 P 设置到数量为 1，有两个 goroutine，一个是 main，一个是执行死循环的匿名函数：

package main

import (
    "fmt"
    "runtime"
    "time"
)

func main() {
    runtime.GOMAXPROCS(1)

    fmt.Println("The program starts ...")

    go func() {
        for {
        }
    }()

    time.Sleep(time.Second)
    fmt.Println("I got scheduled!")
}

我们分析一下程序执行过程，设置 P 数量以后，执行打印 The program starts ...，之后将匿名 goroutine 加入调度队列，执行 Sleep 操作，在 sleep 过程中调度器会将 main goroutine 从唯一 P 中让出，执行匿名 goroutine，而这个 goroutine 是无限循环，并且中间没有函数调用，导致调度器无法插手把它让出继续执行 main，所以程序打印完 The program starts ... 之后会一直挂着，并不会打印 I got scheduled!。

无函数调用的死循环 goroutine 会一直占据一个 P，GC 需要等待所有 goroutine 停止才得以执行，从而会导致 GC 延迟。如果程序中因无意出现这种死循环 goroutine 而造成 bug，很难排查。

Go 1.14 之前一直是上述的执行过程，协程之间的调度是非抢占式的。Go 1.14 引入了基于系统信号的异步抢占调度，这样，像上面的无函数调用的死循环 goroutine 也可以被抢占了，从而将 main goroutine 重新调度回 P 执行，最终会打印 I got scheduled!。

验证

我们创建一个项目目录，并在里面创建两个文件：main.go 和 Dockerfile，main.go 就是上面贴的代码，Dockerfile 内容如下：

ARG GO_VERSION
FROM golang:${GO_VERSION}
COPY ./main.go /app/
CMD ["go", "run", "/app/main.go"]

我们通过构建参数来指定基础镜像 golang 的版本（1.13 和 1.14），然后将 main.go 拷贝进镜像，然后执行。

执行构建：

$ docker build -t app13 --build-arg GO_VERSION=1.13 .
$ docker build -t app14 --build-arg GO_VERSION=1.14 .

对比执行：

$ docker run -it --rm app13:latest

The program starts ...

$ docker run -it --rm app14:latest

The program starts ...
I got scheduled!

执行 app13 被阻塞住，不会打印 I got scheduled!，而执行 app14 则可以。

参考

关于新特性抢占式调度更详尽的解读，请参考如下链接：

• Go 1.14 Release Notes
• Go 1.14中值得关注的几个变化