概念梳理#

进程#

进程是计算机中已运行的程序示例，拥有独立的内存空间、资源和系统信息。每个进程都是互相独立的，进程间通信需要通过特定的机制（如管道、消息队列、共享内存、信号、套接字、信号量、内存映射文件、远程过程调用（RPC）等），核心点如下：

（1）独立的内存空间

（2）进程之间相互隔离

（3）创建和销毁开销较大

（4）通常用于操作系统调度的基本单位

线程#

通常语义中的线程，指的是内核级线程，核心点如下：

（1）是操作系统最小调度单元

（2）创建、销毁、调度交由内核完成，cpu 需要完成用户态与内核态的切换

（3）可充分利用多核，实现并行

协程#

协程，又称为用户级线程，核心点如下：

（1）与线程存在映射关系，为 M：1

（2）创建、销毁、调度在用户态完成，对内核透明，所以更轻

（3）从属同一个内核级线程，无法并行；一个协程阻塞会导致从属同一下称的所有协程无法执行

Goroutine#

Goroutine，经 Golang 优化后的特殊”协程“，核心点如下：

（1）与线程存在映射关系，为 M;

（2）创建、销毁、调度都在用户态完成，对内核透明，足够轻便

（3）可以利用多线程、实现并行

（4）通过调度器的斡旋，实现和线程间的动态绑定和灵活调度

（5）栈空间大小可动态扩缩，因地制宜

GMP 模型#

g#

• g，即 goroutine，是 golang 中对协程的抽象
• g 有自己的运行栈、生命周期状态、以及执行的任务函数（用户通过 go func 指定）；
• g 需要绑定在 m 上执行，在 g 视角中，可以将 m 理解为它的 cpu

m#

• m 即 machine，是 golang 中对线程的抽象
• m 需要和 p 进行结合，从而进入 gmp 调度体系之中
• m 的运行目标始终在 g0 和 g 之间切换-当运行 g0 是执行的是 m 的调度流程，负责寻找合适的”任务“，也就是 g；当运行 g 时，执行的时 m 获取到的”任务“，也就是用户通过 go func 启动的 goroutine

p#

• p 即 processor，是 golang 中的调度器
• p 可以理解为 m 的执行代理，m 需要与 p 绑定后，才会进入到 gmp 调度模式中；因此 p 的数量决定了 g 最大并行数量（可由用户通过 **GOMAXPROCS** 进行设定，超过 CPU 核数时无意义）
• p 是 g 的存储容器，其自带一个本地 g 队列（local run queue，简称 lrq），承载着一系列等待被调度的 g

gmp#

（1）M 是线程的抽象；G 是 goroutine；P 是承上启下的调度器

（2）M 调度 G 前，需要和 P 绑定

（3）全局有多个 M 和多个 P，但同时并行的 G 的最大数量等于 P 的数量

（4）G 的存放队列有三类：P 的本地队列、全局队列和 wait 队列

（5）M 调度 G 时，优先取 P 本地队列，其次取全局队列，后取 wait 队列，这样的好处是，取本地队列时，可以接近于无锁化，减少全局锁竞争

（6）为防止不同 P 的闲忙差异过大，设立 work-stealing 机制，本地队列为空的 P 可以尝试从其他 P 本地队列偷取一半 G 补充到自身队列中