【翡翠源码】【外卖人订餐系统源码】【asp淘宝客网站源码】Golang核心源码_golang核心编程

时间:2024-12-29 09:48:17 编辑:流行源码好用吗 来源:魔方oa 源码

1.golang源码系列---手把手带你看list实现
2.Golang sync.Cond 条件变量源码分析
3.map在golang的核心核心底层实现和源码分析
4.golang源码系列---手把手带你看heap实现
5.golang map 源码解读(8问)
6.golang chan 最详细原理剖析,全面源码分析!源码看完不可能不懂的编程!

Golang核心源码_golang核心编程

golang源码系列---手把手带你看list实现

       本文提供Golang源码中双向链表实现的核心核心详细解析。

       双向链表结构包含头节点对象root和链表长度,源码无需遍历获取长度,编程翡翠源码链表节点额外设指针指向链表,核心核心方便信息获取。源码

       创建双向链表使用`list.New`函数,编程初始化链表。核心核心

       `Init`方法可初始化或清空链表,源码链表结构内含占位头结点。编程

       `Len`方法返回链表长度,核心核心由结构体字段存储,源码无需遍历。编程

       `Front`与`Back`分别获取头结点和尾结点。

       `InsertBefore`与`InsertAfter`方法在指定节点前后插入新节点,底层调用`insertValue`实现。

       `PushFront`与`PushBack`方法分别在链表头部和尾部插入新节点。

       `MoveToBack`与`MoveToFront`内部调用`move`方法,将节点移动至特定位置。

       `MoveBefore`与`MoveAfter`将节点移动至指定节点前后。

       `PushBackList`与`PushFrontList`方法分别在链表尾部或头部插入其他链表节点。

       例如,原始链表A1 - A2 - A3与链表B1 - B2 - B3,`PushFrontList`结果为B1 - B2 - B3 - A1 - A2 - A3,`PushBackList`结果为A1 - A2 - A3 - B1 - B2 - B3。

Golang sync.Cond 条件变量源码分析

       sync.Cond 是 Golang 标准库 sync 包中一个关键的条件变量类型,用于在多个goroutine间协调等待特定条件。它常用于生产者-消费者模型等场景,确保在某些条件满足后才能继续执行。本文基于 go-1. 源码,深入解析 sync.Cond 的核心机制与用法。

       sync.Cond 的基本用法包括创建条件变量、等待唤醒与发送信号。使用时,通常涉及到一个互斥锁(Locker)以确保并发安全性。首先,通过`sync.NewCond(l Locker)`创建条件变量。其次,`cond.Wait()`使当前执行的goroutine等待直到被唤醒,期间会释放锁并暂停执行。`cond.Signal()`和`Broadcast()`用于唤醒等待的goroutine,前者唤醒一个,后者唤醒所有。

       在底层实现中,外卖人订餐系统源码sync.Cond 采用了一种称为 notifyList 的数据结构来管理等待和唤醒过程。notifyList 由一组元素构成,其中`wait`和`notify`表示当前最大ticket值和已唤醒的最大ticket值,而`head`和`tail`则分别代表等待的goroutine链表的头和尾。在`Wait`操作中,每次调用`runtime_notifyListAdd`生成唯一的ticket,并将当前goroutine添加到链表中。当调用`Signal`或`Broadcast`时,会查找并唤醒当前`notify`值对应的等待goroutine,并更新`notify`值。

       信号唤醒过程确保了FIFO的顺序,即最早等待的goroutine会首先被唤醒。这种机制有效地防止了并发操作下列表的乱序,确保了正确的唤醒顺序,尽管在实际执行中,遍历整个列表的过程在大多数情况下效率较高。

       在使用sync.Cond时,需注意避免潜在的死锁风险和错误的唤醒顺序。确保合理管理互斥锁的使用,以及在适当情况下使用`Signal`或`Broadcast`来唤醒等待的goroutine。正确理解和应用sync.Cond,能有效提升并发编程的效率与稳定性。

map在golang的底层实现和源码分析

       在Golang 1..2版本中,map的底层实现由两个核心结构体——hmap和bmap(此处用桶来描述)——构建。初始化map,如`make(map[k]v, hint)`,会创建一个hmap实例,包含map的所有信息。makemap函数负责创建hmap、计算B值和初始化桶数组。

       Golang map的高效得益于其巧妙的设计:首先,key的hash值的后B位作为桶索引;其次,key的hash值的前8位决定桶内结构体的数组索引,包括tophash、key和value;tophash数组还用于存储标志位,当桶内元素为空时,标志位能快速识别。读写删除操作充分利用了这些设计,包括更新、新增和删除key-value对。

       删除操作涉及到定位key,移除地址空间,更新桶内tophash的标志位。而写操作,虽然mapassign函数返回value地址但不直接写值,asp淘宝客网站源码实际由编译器生成的汇编指令提高效率。扩容和迁移机制如sameSizeGrow和biggerSizeGrow,针对桶利用率低或桶数组满的情况,通过调整桶结构和数组长度,优化查找效率。

       evacuate函数负责迁移数据到新的桶区域,并清理旧空间。最后,虽然本文未详述,但订阅"后端云"公众号可获取更多关于Golang map底层实现的深入内容。

golang源码系列---手把手带你看heap实现

       heap包定义实现堆所需结构与操作方法,包含Interface接口,允许实现堆功能。Push和Pop方法分别用于添加元素与移除堆顶元素。

       构建堆时需实现sort.Interface接口。Heap包内部仅包含两个非导出函数,作为堆导出方法的基础。

       down函数将堆顶元素下沉,保持堆结构。up函数则将当前节点上浮,确保堆的性质。

       Init函数初始化堆结构。Push与Pop方法用于添加与移除元素,底层依赖up和down函数。

       Remove方法移除指定位置元素,类似Pop,通过上浮下沉操作恢复堆结构。

       Fix函数在节点值变化后,用于修复堆结构。

       使用案例:以学生信息为例,根据年龄排序,并按升序输出。

       总结:heap包提供实现堆所需的接口与方法,通过非导出函数与导出方法的配合,完成堆的操作与构建。实例化堆后,可根据具体需求使用Push、Pop、Remove与Fix方法,实现元素的添加、删除与结构修复。

golang map 源码解读(8问)

       map底层数据结构为hmap,包含以下几个关键部分:

       1. buckets - 指向桶数组的指针,存储键值对。

       2. count - 记录key的单窗口单ip源码数量。

       3. B - 桶的数量的对数值,用于计算增量扩容。

       4. noverflow - 溢出桶的数量,用于等量扩容。

       5. hash0 - hash随机值,增加hash值的随机性,减少碰撞。

       6. oldbuckets - 扩容过程中的旧桶指针,判断桶是否在扩容中。

       7. nevacuate - 扩容进度值,小于此值的已经完成扩容。

       8. flags - 标记位,用于迭代或写操作时检测并发场景。

       每个桶数据结构bmap包含8个key和8个value,以及8个tophash值,用于第一次比对。

       overflow指向下一个桶,桶与桶形成链表存储key-value。

       结构示意图在此。

       map的初始化分为3种,具体调用的函数根据map的初始长度确定:

       1. makemap_small - 当长度不大于8时,只创建hmap,不初始化buckets。

       2. makemap - 当长度参数为int时,底层调用makemap。

       3. makemap - 初始化hash0,计算对数B,并初始化buckets。

       map查询底层调用mapaccess1或mapaccess2,前者无key是否存在的bool值,后者有。

       查询过程:计算key的hash值,与低B位取&确定桶位置,获取tophash值,比对tophash,相同则比对key,获得value,否则继续寻找,直至返回0值。

       map新增调用mapassign,步骤包括计算hash值,确定桶位置,比对tophash和key值,插入元素。

       map的易语言电话轰炸源码扩容有两种情况:当count/B大于6.5时进行增量扩容,容量翻倍,渐进式完成,每次最多2个bucket;当count/B小于6.5且noverflow大于时进行等量扩容,容量不变,但分配新bucket数组。

       map删除元素通过mapdelete实现,查找key,计算hash,找到桶,遍历元素比对tophash和key,找到后置key,value为nil,修改tophash为1。

       map遍历是无序的,依赖mapiterinit和mapiternext,选择一个bucket和offset进行随机遍历。

       在迭代过程中,可以通过修改元素的key,value为nil,设置tophash为1来删除元素,不会影响遍历的顺序。

golang chan 最详细原理剖析,全面源码分析!看完不可能不懂的!

       大纲

       概述

       chan 是 golang 的核心结构,是与其他高级语言区别的显著特色之一,也是 goroutine 通信的关键要素。尽管广泛使用,但对其深入理解的人却不多。本文将从源码编译器的视角,全面剖析 channel 的用法。

       channel 的本质

       从实现角度来看,golang 的 channel 实质上是环形队列(ringbuffer)的实现。我们将 chan 称为管理结构,channel 中可以放置任何类型的对象,称为元素。

       channel 的使用方法

       我们从 channel 的使用方式入手,详细介绍 channel 的使用方法。

       channel 的创建

       创建 channel 时,用户通常有两种选择:创建带有缓冲区和不带缓冲区的 channel。这对应于 runtime/chan.go 文件中的 makechan 函数。

       channel 入队

       用户使用姿势:对应函数实现为 chansend,位于 runtime/chan.go 文件。

       channel 出队

       用户使用姿势:对应函数分别是 chanrecv1 和 chanrecv2,位于 runtime/chan.go 文件。

       结合 select 语句

       用户使用姿势:对应函数实现为 selectnbsend,位于 runtime/chan.go 文件中。

       结合 for-range 语句

       用户使用姿势:对应使用函数 chanrecv2,位于 runtime/chan.go 文件中。

       源码解析

       以上,我们通过宏观的用户使用姿势,了解了不同使用姿势对应的不同实现函数,接下来将详细分析这些函数的实现。

       makechan 函数

       负责 channel 的创建。在 go 程序中,当我们写类似 v := make(chan int) 的初始化语句时,就会调用不同类型对应的初始化函数,其中 channel 的初始化函数就是 makechen。

       runtime.makechan

       定义原型:

       通过这个,我们可以了解到,声明创建一个 channel 实际上是得到了一个 hchan 的指针,因此 channel 的核心结构就是基于 hchan 实现的。

       其中,t 参数指定元素类型,size 指定 channel 缓冲区槽位数量。如果是带缓冲区的 channel,那么 size 就是槽位数;如果没有指定,那么就是 0。

       makechan 函数执行了以下两件事:

       1. 参数校验:主要是越界或 limit 的校验。

       2. 初始化 hchan:分为三种情况:

       所以,我们看到除了 hchan 结构体本身的内存分配,该结构体初始化的关键在于四个字段:

       hchan 结构

       makechan 函数负责创建了 chan 的核心结构-hchan,接下来我们将详细分析 hchan 结构体本身。

       在 makechan 中,初始化时实际上只初始化了四个核心字段:

       我们使用 channel 时知道,channel 常常会因为两种情况而阻塞:1)投递时没有空间;2)取出时还没有元素。

       从以上描述来看,就涉及到 goroutine 阻塞和 goroutine 唤醒,这个功能与 recvq,sendq 这两个字段有关。

       waitq 类型实际上是一个双向列表的实现,与 linux 中的 LIST 实现非常相似。

       chansend 函数

       chansend 函数是在编译器解析到 c <- x 这样的代码时插入的,本质上就是把一个用户元素投递到 hchan 的 ringbuffer 中。chansend 调用时,一般用户会遇到两种情况:

       接下来,我们看看 chansend 究竟做了什么。

       当我们在 golang 中执行 c <- x 这样的代码,意图将一个元素投递到 channel 时,实际上调用的是 chansend 函数。这个函数分几个场景来处理,总结来说:

       关于返回值:chansend 返回值标明元素是否成功入队,成功则返回 true,否则 false。

       select 的提前揭秘:

       golang 源代码经过编译会变成类似如下:

       而 selectnbasend 只是一个代理:

       小结:没错,chansend 功能就是这么简单,本质上就是一句话:将元素投递到 channel 中。

       chanrecv 函数

       对应的 golang 语句是 <- c。该函数实现了 channel 的元素出队功能。举个例子,编译对应一般如下:

       golang 语句:

       对应:

       golang 语句(这次的区别在于是否有返回值):

       对应:

       编译器在遇到 <- c 和 v, ok := <- c 的语句时,会换成对应的 chanrecv1,chanrecv2 函数,这两个函数本质上都是一个简单的封装,元素出队的实现函数是 chanrecv,我们详细分析这个函数。

       chanrecv 函数的返回值有两个值,selected,received,其中 selected 一般作为 select 结合的函数返回值,指明是否要进入 select-case 的代码分支,received 表明是否从队列中成功获取到元素,有几种情况:

       selectnbsend 函数

       该函数是 c <- v 结合到 select 时的函数,我们使用 select 的 case 里面如果是一个 chan 的表达式,那么编译器会转换成对应的 selectnbsend 函数,如下:

       对应编译函数逻辑如下:

       selectnbsend 本质上也就是个 chansend 的封装:

       chansend 的内部逻辑上面已经详细说明过,唯一不同的就是 block 参数被赋值为 false,也就是说,在 ringbuffer 没有空间的情况下也不会阻塞,直接返回。划重点:chan 在这里不会切走执行权限。

       selectnbrecv 函数

       该函数是 v := <- c 结合到 select 时的函数,我们使用 select 的 case 里面如果是一个 chan 的表达式,那么编译器会转换成对应的 selectnbsrecv 函数,如下:

       对应编译函数逻辑如下:

       selectnbrecv 本质上也就是个 chanrecv 的封装:

       chanrecv 的内部逻辑上面已经详细说明过,在 ringbuffer 没有元素的情况下也不会阻塞,直接返回。这里不会因此而切走调度权限。

       selectnbrecv2 函数

       该函数是 v, ok = <- c 结合到 select 时的函数,我们使用 select 的 case 里面如果是一个 chan 的表达式,那么编译器会转换成对应的 selectnbrecv2 函数,如下:

       对应编译函数逻辑如下:

       selectnbrecv2 本质上是个 chanrecv 的封装,只不过返回值不一样而已:

       chanrecv 的内部逻辑上面已经详细说明过,在 ringbuffer 没有元素的情况下也不会阻塞,直接返回。这里不会因此而切走调度权限。selectnbrecv2 与 selectnbrecv 函数的不同之处在于还有一个 ok 参数指明是否获取到了元素。

       chanrecv2 函数

       chan 可以与 for-range 结合使用,编译器会识别这种语法。如下:

       这个本质上是个 for 循环,我们知道 for 循环关键是拆分成三个部分:初始化、条件判断、条件递进。

       那么在我们 for-range 和 chan 结合起来之后,这三个关键因素又是怎么理解的呢?简述如下:

       init 初始化:无

       condition 条件判断:

       increment 条件递进:无

       当编译器遇到上面 chan 结合 for-range 写法时,会转换成 chanrecv2 的函数调用。目的是从 channel 中出队元素,返回值为 received。首先看下 chanrecv2 的实现:

       chan 结合 for-range 编译之后的伪代码如下:

       划重点:从这个实现中,我们可以获取一个非常重要的信息,for-range 和 chan 的结束条件只有这个 chan 被 close 了,否则一直会处于这个死循环内部。为什么?注意看 chanrecv 接收的参数是 block=true,并且这个 for-range 是一个死循环,除非 chanrecv2 返回值为 false,才有可能跳出循环,而 chanrecv2 在 block=true 场景下返回值为 false 的唯一原因只有:这个 chan 是 close 状态。

       总结

       golang 的 chan 使用非常简单,这些简单的语法糖背后其实都是对应了相应的函数实现,这个翻译由编译器来完成。深入理解这些函数的实现,对于彻底理解 chan 的使用和限制条件是必不可少的。深入理解原理,知其然知其所以然,你才能随心所欲地使用 golang。

golang的对象池sync.pool源码解读

       在编程实践中,对象池sync.pool的出现是为了优化频繁创建和销毁对象带来的性能问题。它解决了新对象创建时的内存分配和垃圾回收(GC)压力。对象池的核心思想是复用已经创建的对象,避免不必要的资源消耗。

       对象池的应用范围广泛,如连接池、线程池等,它们都是通过池化来复用资源,减少创建和销毁的开销,提升服务响应速度。实际上,缓存也是类似的概念,通过存储已计算结果,减少重复计算,加快服务响应。

       go1.版本的对象池原理涉及一个简单的结构体,通过Get和Put函数来管理对象。创建对象池时,需要传入一个创建新对象的函数。池中的对象存储在local数组中,每个goroutine的P都有对应的池,以减少锁竞争。pin和unpin函数用于管理和抢占P,以控制资源的使用。

       在GC过程中,对象池会在每次清理前清空,以防止内存溢出。go1.版本引入了victim cache机制,通过双向链表优化了对象的获取和存储,减少锁竞争,提升性能。

       总结来说,对象池的关键在于复用和预分配,通过技术手段减少创建、减少GC压力,并利用缓存提高响应速度。理解这些原理对于优化程序性能和资源管理至关重要。

Golang源码分析Golang如何实现自举(一)

       本文旨在探索Golang如何实现自举这一复杂且关键的技术。在深入研究之前,让我们先回顾Golang的历史。Golang的开发始于年,其编译器在早期阶段是由C语言编写。直到Go 1.5版本,Golang才实现了自己的编译器。研究自举的最佳起点是理解从Go 1.2到Go 1.3的版本,这些版本对自举有重要影响,后续还将探讨Go 1.4。

       接下来,我们来了解一下Golang的编译过程。Golang的编译主要涉及几个阶段:词法解析、语法解析、优化器和生成机器码。这一过程始于用户输入的“go build”等命令,这些命令实际上触发了其他内部命令的执行。这些命令被封装在环境变量GOTOOLDIR中,具体位置因系统而异。尽管编译过程看似简单,但实际上包含了多个复杂步骤,包括词法解析、语法解析、优化器、生成机器码以及连接器和buildid过程。

       此外,本文还将介绍Golang的目录结构及其功能,包括API、文档、C头文件、依赖库、源代码、杂项脚本和测试目录。编译后生成的文件将被放置在bin和pkg目录中,其中bin目录包含go、godoc和gofmt等文件,pkg目录则包含动态链接库和工具命令。

       在编译Golang时,首先需要了解如何安装GCC环境。为了确保兼容性,推荐使用GCC 4.7.0或4.7.1版本。通过使用Docker镜像简化了GCC的安装过程,使得编译变得更为便捷。编译Golang的命令相对简单,通过执行./all即可完成编译过程。

       最后,本文对编译文件all.bash和make.bash进行了深入解析。all.bash脚本主要针对nix系统执行,而make.bash脚本则包含了编译过程的关键步骤,包括设置SELinux、编译dist文件、编译go_bootstrap文件,直至最终生成Golang可执行文件。通过分析这些脚本,我们可以深入了解Golang的自举过程,即如何通过go_bootstrap文件来编译生成最终的Golang。

       总结而言,Golang的自举过程是一个复杂且多步骤的技术,包含了从早期C语言编译器到自动生成编译器的转变。通过系列文章的深入探讨,我们可以更全面地理解Golang自举的实现细节及其背后的逻辑。本文仅是这一过程的起点,后续将详细解析自举的关键组件和流程。