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时间:2024-12-29 16:37:34 来源:成本乖离源码公式 分类:热点

1.go的actor框架protoactor的底层是怎么实现actor的?
2.Golang微服务框架Kratos实现分布式计划任务队列Asynq
3.Golang 里一个有趣的小细节
4.GOMAXPROCS 与容器的相处之道
5.说说Golang的runtime

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go的actor框架protoactor的底层是怎么实现actor的?

       探讨Go的actor框架Protoactor底层实现细节,核心在于利用类型为interface的channel进行switch case数据转换,进而调用相应方法。此过程中,依旧依托Go的scheduler来驱动任务执行。Actor模型本质上是源码国外CSP的变体,通过这种方式,Protoactor实现高效灵活的并发处理。通过interface的channel,系统能够实现多线程间的无缝数据交互,确保在复杂并发场景下,任务执行的高效与协调。Go的scheduler在此背景下,起到了关键作用,它负责调度任务,确保每一个actor能够有序、高效地执行其负责的任务。通过这种设计,Protoactor能够提供强大而简洁的并发编程模型,适用于多种场景下的并行计算需求。

Golang微服务框架Kratos实现分布式计划任务队列Asynq

       任务队列(Task Queue)是一种在跨线程或跨计算机环境中分配任务的机制,其核心是生产者-消费者模型,其中生产者将任务发送至队列,源码 微课神器而消费者负责处理这些任务。任务队列的输入是任务(Task),即工作单元,由专门的工作进程持续监视队列以查找新任务。

       在Golang语言中,有如Asynq和Machinery等类似于Celery的分布式任务队列。然而,尽管Celery是一个知名的Python分布式任务队列,其他语言环境中的任务队列,如Asynq,也遵循类似的原理和架构。

       Asynq是一个使用Go语言实现的分布式任务队列和异步处理库,其设计用于与Redis集成,提供轻量级、易于使用的API,并支持高扩展性和自定义性。此库由Ken Hibino开发,目前在Google工作。

       Asynq由几个关键组件构成,通过使用Asynq,开发人员可以轻松实现异步任务处理,并获得高效率、php发布网站源码高可扩展性和高自定义性的解决方案。此库提供命令行工具(CLI)和基于Web的界面(Web UI)以进行监控和管理。

       Asynq的核心特点包括:

       可视化监控:通过CLI和Web UI进行任务和队列的实时监控。

       Web UI:可使用Docker轻松部署。

       在微服务框架Kratos中,分布式任务队列可以通过transport.Server的形式集成。目前,Go语言中有两个分布式任务队列可用,且它们已被支持。为了在Kratos中实现此功能,需要安装Redis服务器并通过Docker方式部署。接下来,需要在项目中添加Asynq的依赖库,并创建Server实例。注册任务回调以订阅特定任务类型,最后通过NewTask或NewPeriodicTask创建新任务。

       创建任务时,可以使用NewTask或NewPeriodicTask方法,分别对应Asynq.Client和Asynq.Scheduler。普通任务和延迟任务(Delay Task)各有其特点,普通任务可能立即执行(无需排队),而延迟任务则允许在特定时间执行。微信银行源码周期性任务(Periodic Task)通过Crontab实现定时执行,但调度器必须持续运行以确保任务调度。

       示例代码可在单元测试文件中找到,以帮助理解和实现Asynq在Kratos框架中的集成。

Golang 里一个有趣的小细节

       本文尝试解释在Golang中一个引起卡死的问题。

       首先,Golang的byte被alias到uint8上,所以循环条件总是成立,i++导致i溢出,使得循环无法退出。

       其次,Goroutine调度是复杂的,基于GPM模型,一个P上挂多个G。当一个G执行结束,P选择下一个G执行。如果一个G执行太久,scheduler会调度后面的G执行。但循环G无法主动让出执行权,即使执行时间长,scheduler已经打上preempt标记。

       回到问题,钻石5.35系统源码main函数中启动的Goroutine是一个死循环,没有阻塞条件,无法主动让出执行权,即使scheduler已标记。一旦G拿到执行权,其后的G无法再获得P的执行权。为了让G获取执行权,main函数主动执行runtime.Gosched()让出执行权。

       P的数量由GOMAXPROCS设置,通常为CPU数量。

       问题出现在GC阶段。Golang的GC基于标记-清除,标记阶段需要STW,停止所有正在运行的Goroutine。死循环Goroutine无法停止,main Goroutine阻塞在GC STW这里,等待所有Goroutine停止执行。main Goroutine等待永远不会停止的G,程序因此卡死。

       同样,设置GOMAXPROCS时也需STW,使得代码卡死。

       这几行代码隐藏着复杂逻辑,揭示了Golang中Goroutine、调度和GC的巧妙之处。

GOMAXPROCS 与容器的相处之道

       了解Golang中的GOMAXPROCS环境变量及其与容器虚拟化技术如Docker和Kubernetes的相互作用,是深入探讨并发处理和资源管理的关键。GOMAXPROCS用于调整Runtime Scheduler中处理器(P)的数量,直接影响Golang Runtime的并发性能。默认值为CPU核心数,而容器技术通过cgroup等隔离资源,限制CPU使用。本文通过实验探索容器技术对GOMAXPROCS的影响及其对并发表现的可能影响。

       在并发处理中,Goroutines是Golang的基石,go-scheduler通过处理器(P)、机器(M)和goroutine(G)三个抽象来实现并发。P类似于CPU核心,控制并发M的数量,M与P绑定执行。M数量动态增长,P数量保持默认CPU核心数,由用户通过GOMAXPROCS调整。

       本文采用实验方法,针对Docker和Kubernetes进行验证,探索它们对CPU资源的隔离限制是否影响GOMAXPROCS设定,进而影响并发表现。实验环境包括XPS-笔记本的四核CPU,使用自定义Docker镜像进行测试。

       在Kubernetes和Docker环境中,我们观察到,尽管对CPU资源进行了限制,GOMAXPROCS设定仍不受影响。实验结果表明,Kubernetes和Docker的CPU限制策略并不改变Runtime对CPU数量的判定。

       性能测试使用上游社区提供的CPU密集型Benchmark concprime,对不同限制手段和GOMAXPROCS取值进行性能分析。结果揭示,尽管限制手段影响了CPU使用,但GOMAXPROCS设定对性能的直接影响不大。

       分析指出,Kubernetes和Docker的CFS Bandwidth Control策略限制了CPU使用,但并未影响Runtime对CPU数量的判定。Go程序在Kubernetes中始终认为可以使用所有CPU资源,导致P数量与CPU核心数相同。手动设置GOMAXPROCS后,性能显著提升。

       目前,Golang官方尚无有效解决方案避免这一问题,而Uber提出的Workaround(uber-go/automaxprocs)提供了一种修改GOMAXPROCS的实现,根据cgroup或runtime选择合适的取值。这一方法值得尝试。

       综上所述,容器技术如Docker和Kubernetes对CPU资源的限制对GOMAXPROCS设定影响不大,但手动调整GOMAXPROCS可以优化并发性能。了解这些相互作用有助于更高效地利用资源和提升并发处理能力。

说说Golang的runtime

       Go语言的runtime模块是核心组件,负责与操作系统进行交互,以及对goroutine(轻量级线程)的调度和垃圾回收管理。它包括了debugging工具如pprof和tracer,用于问题排查和性能分析,以及处理异常事件,如goroutine的创建和销毁、系统调用等。此外,runtime还特别设计了一个独立的调度器,以解决与操作系统内核调度器的差异,如避免过多的上下文切换和GC时的“stop-the-world”问题。

       调度器是运行时的关键,尽管操作系统内核已经负责线程调度,Go语言却有自己的scheduler。这源于Go语言的并发特性,它直接实现了语言级别上的并发,而非依赖于操作系统。Go的scheduler负责管理goroutine的执行,确保在垃圾回收期间,只暂停当前在CPU上执行的goroutine,而不是整个程序,从而提供更高的效率和控制。

       调度器的实现涉及到P、M和G的概念。P代表一个进程,M代表一个工作线程,而G则是goroutine的实例。程序启动时,runtime会创建一个系统线程执行sysmon,监控goroutine状态并进行垃圾回收。当一个P连续执行时间过长时,会通过preemptive调度策略,将控制权从这个G转移到其他等待的G,确保资源的有效利用。

       关于垃圾回收,Go的优化历程显著,从早期的毫秒到现在的微秒级,特别是1.8版本引入了goroutine级别的GC,进一步提升了性能和效率。未来,Go将继续在吞吐量和低延迟之间寻求平衡,为开发者提供更强大的并发支持。

       详细了解Go运行时的内部工作,可以参考相关博客和文档,如CSDN和知乎上的资源。