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Go语言的GMP模型是其高并发性能的核心。G代表Goroutine,是Go的轻量级协程;M代表Machine,即操作系统线程;P代表Processor,是逻辑处理器。这三者协同工作,实现了高效的并发调度机制。
Goroutine是Go语言的轻量级协程,具有四个重要特点。首先是轻量级,初始栈只有几KB大小。其次是用户态调度,切换成本极低。第三是支持海量并发,可以轻松创建百万级协程。最后是动态栈,可以根据需要自动扩缩容,非常灵活高效。
Machine代表操作系统的内核级线程,是真正在CPU核心上执行代码的实体。每个M需要绑定到物理CPU核心才能工作,由操作系统调度器管理。当M执行系统调用被阻塞时,Go运行时会自动将其与P解绑,避免CPU资源浪费,这是GMP模型高效的关键机制。
Processor是逻辑处理器,是GMP模型的调度核心。它作为连接G和M的桥梁,维护本地Goroutine队列来减少锁竞争。当某个P的队列空闲时,会从其他P的队列窃取任务,实现负载均衡。P的数量由GOMAXPROCS控制,通常等于CPU核心数。
GMP模型的协作流程简洁高效:首先创建的Goroutine进入P的本地队列,然后M绑定P来执行G,当遇到阻塞时M与P自动解绑避免资源浪费,通过工作窃取实现负载均衡。这种设计带来三大核心优势:用户态调度提高性能,本地队列减少锁竞争,工作窃取实现自动负载均衡,使Go语言成为高并发编程的理想选择。