Go 1.14 新特性之 Goroutine 抢占式调度

Xavier

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.goDockerfilemain.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(1.131.14),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:

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