goroutine

M:N模型

go创建M个线程，之后创建个N个goroutine会依附在M个线程上执行。

pstree 命令看进程下几个线程

同一时刻，一个线程只能跑一个goroutine，当goroutine发生阻塞（chan阻塞，mutex，syscall陷入内核）时，go的runtime会进行调度，让其他goroutine来继续执行，这样线程不会阻塞休眠。

GMP概念

G：goroutine。个数无限制

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type g struct {
  
}

M: machine 工作线程。最大数量是10000，每个线程有自己的线程栈 ，每个线程均有一个g0用于找可用goroutine，以及创建销毁和调度。

P: processor 可以理解为队列，代表M所需的上下文环境。

P中有local cache，每个P都有一个M与之对应。

runtime不需要做集中式的goroutine调度，每个M会在对应P的local cache找待执行goroutine，没有的话再去global queue 中找或者其他P中偷。M很忙的话，P会同M解绑。

若分布不均衡，会去偷-work stealing算法。

创建goroutine

P的初始化：创建CPU核数的P，存储在scheduel-d的空闲链表p-idle。

M的创建：go func会触发wakeup机制，新的goroutine会唤醒一个P，有空闲的P，而没有闲着（spinning）的M，需要去唤醒或者创建一个M。

程序启动后，主线程会痛M0绑定。这个M是P0的M创建的。

M绑定的P没有可执行的goroutine时，会去按照优先级抢占任务，runtime.schedule。

内存分配原理
堆栈&逃逸分析
  1. goroutine自己的栈
  2. 全局堆空间用来动态分配

栈内存由编译器自动分配和释放，存储函数入参和局部变量，随函数创建而创建，随函数返回而销毁。

栈从高位地址向下生长。

堆是由编译器和工程师共同分配，runtimeGC释放，垃圾回收器扫描堆空间寻找不再使用的对象。

栈分配廉价，堆分配昂贵。

nginx日志库，栈上申请内存直接写盘。

go没有明确区分堆和栈，而是交给编译器决定在哪里分配内存。

连续栈/分段栈

栈会根据需要增长和收缩，最大值为1GB。分段栈会频繁alloc和free，hot split问题

后来版本修改为连续栈。分配2倍内存再拷贝。指针指向旧栈的重新指向新栈，再回收旧栈。

栈区使用率不足1/4，垃圾回收时会进行栈缩容。

性能优化

小对象结构体合并

结构体内能不用指针就不用，减少gc

bytes.Buffer

内存数据刷到网络或者文件使用bytes.Buffer空间留足

slice/map预分配
防止长调用栈

减少defer使用

避免频繁创建临时对象

使用sync.Pool 或者使用局部变量复用

字符串拼接用strings.Builder
不必要的memory copy

Readv、Writev 非连续内存不用memory copy直接发到socket里面，原本需要拷到大buffer里面刷进去，使用这个不用了。类似于mmap。