go語(yǔ)言循環(huán)隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)

隊(duì)列的概念在 順序隊(duì)列 中，而使用循環(huán)隊(duì)列的目的主要是規(guī)避假溢出造成的空間浪費(fèi)，在使用循環(huán)隊(duì)列處理假溢出時(shí)，主要有三種解決方案

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本文提供后兩種解決方案。

順序隊(duì)和循環(huán)隊(duì)列是一種特殊的線性表，與順序棧類似，都是使用一組地址連續(xù)的存儲(chǔ)單元依次存放自隊(duì)頭到隊(duì)尾的數(shù)據(jù)元素，同時(shí)附設(shè)隊(duì)頭(front)和隊(duì)尾(rear)兩個(gè)指針，但我們要明白一點(diǎn)，這個(gè)指針并不是指針變量，而是用來(lái)表示數(shù)組當(dāng)中元素下標(biāo)的位置。

本文使用切片來(lái)完成的循環(huán)隊(duì)列，由于一開(kāi)始使用三個(gè)參數(shù)的make關(guān)鍵字創(chuàng)建切片，在輸出的結(jié)果中不包含nil值(看起來(lái)很舒服)，而且在驗(yàn)證的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)使用append()函數(shù)時(shí)切片內(nèi)置的cap會(huì)發(fā)生變化，在消除了種種障礙后得到了一個(gè)四不像的循環(huán)隊(duì)列，即設(shè)置的指針是順序隊(duì)列的指針，但實(shí)際上進(jìn)行的操作是順序隊(duì)列的操作。最后是對(duì)make()函數(shù)和append()函數(shù)的一些使用體驗(yàn)和小結(jié)，隊(duì)列的應(yīng)用放在鏈隊(duì)好了。

官方描述(片段)

即切片是一個(gè)抽象層，底層是對(duì)數(shù)組的引用。

當(dāng)我們使用

構(gòu)建出來(lái)的切片的每個(gè)位置的值都被賦為interface類型的初始值nil，但是nil值也是有大小的。

而使用

來(lái)進(jìn)行初始化時(shí)，雖然生成的切片中不包含nil值，但是無(wú)法通過(guò)設(shè)置的指針變量來(lái)完成入隊(duì)和出隊(duì)的操作，只能使用append()函數(shù)來(lái)進(jìn)行操作

在go語(yǔ)言中，切片是一片連續(xù)的內(nèi)存空間加上長(zhǎng)度與容量的標(biāo)識(shí)，比數(shù)組更為常用。使用 append 關(guān)鍵字向切片中追加元素也是常見(jiàn)的切片操作

正是基于此，在使用go語(yǔ)言完成循環(huán)隊(duì)列時(shí)，首先想到的就是使用make(type, len, cap)關(guān)鍵字方式完成切片初始化，然后使用append()函數(shù)來(lái)操作該切片，但這一方式出現(xiàn)了很多問(wèn)題。在使用append()函數(shù)時(shí)，切片的cap可能會(huì)發(fā)生變化，用不好就會(huì)發(fā)生擴(kuò)容或收縮。最終造成的結(jié)果是一個(gè)四不像的結(jié)果，入隊(duì)和出隊(duì)操作變得與指針變量無(wú)關(guān)，失去了作為循環(huán)隊(duì)列的意義，用在順序隊(duì)列還算合適。

參考博客：

Go語(yǔ)言中的Nil

Golang之nil

Go 語(yǔ)言設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

Golang 線程和協(xié)程的區(qū)別

線程：

多線程是為了解決CPU利用率的問(wèn)題，線程則是為了減少上下文切換時(shí)的開(kāi)銷，進(jìn)程和線程在Linux中沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別，最大的不同就是進(jìn)程有自己獨(dú)立的內(nèi)存空間，而線程是共享內(nèi)存空間。

在進(jìn)程切換時(shí)需要轉(zhuǎn)換內(nèi)存地址空間，而線程切換沒(méi)有這個(gè)動(dòng)作，所以線程切換比進(jìn)程切換代價(jià)要小得多。

協(xié)程：

想要簡(jiǎn)單，又要性能高，協(xié)程就可以達(dá)到我們的目的，它是用戶視角的一種抽象，操作系統(tǒng)并沒(méi)有這個(gè)概念，主要思想是在用戶態(tài)實(shí)現(xiàn)調(diào)度算法，用少量線程完成大量任務(wù)的調(diào)度。

Goroutine是GO語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的協(xié)程，其特點(diǎn)是在語(yǔ)言層面就支持，使用起來(lái)十分方便，它的核心是MPG調(diào)度模型：M即內(nèi)核線程;P即處理器，用來(lái)執(zhí)行Goroutine，它維護(hù)了本地可運(yùn)行隊(duì)列;G即Goroutine，代碼和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);S及調(diào)度器，維護(hù)M和P的信息。

golang的線程模型——GMP模型

內(nèi)核線程（Kernel-Level Thread ，KLT）

輕量級(jí)進(jìn)程（Light Weight Process,LWP）：輕量級(jí)進(jìn)程就是我們通常意義上所講的線程，由于每個(gè)輕量級(jí)進(jìn)程都由一個(gè)內(nèi)核線程支持，因此只有先支持內(nèi)核線程，才能有輕量級(jí)進(jìn)程

用戶線程與系統(tǒng)線程一一對(duì)應(yīng)，用戶線程執(zhí)行如lo操作的系統(tǒng)調(diào)用時(shí)，來(lái)回切換操作開(kāi)銷相對(duì)比較大

多個(gè)用戶線程對(duì)應(yīng)一個(gè)內(nèi)核線程，當(dāng)內(nèi)核線程對(duì)應(yīng)的一個(gè)用戶線程被阻塞掛起時(shí)候，其他用戶線程也阻塞不能執(zhí)行了。

多對(duì)多模型是可以充分利用多核CPU提升運(yùn)行效能的

go線程模型包含三個(gè)概念：內(nèi)核線程(M)，goroutine(G),G的上下文環(huán)境（P）；

GMP模型是goalng特有的。

P與M一般是一一對(duì)應(yīng)的。P（上下文）管理著一組G（goroutine）掛載在M（內(nèi)核線程）上運(yùn)行，圖中左邊藍(lán)色為正在執(zhí)行狀態(tài)的goroutine，右邊為待執(zhí)行狀態(tài)的goroutiine隊(duì)列。P的數(shù)量由環(huán)境變量GOMAXPROCS的值或程序運(yùn)行runtime.GOMAXPROCS()進(jìn)行設(shè)置。

當(dāng)一個(gè)os線程在執(zhí)行M1一個(gè)G1發(fā)生阻塞時(shí)，調(diào)度器讓M1拋棄P，等待G1返回，然后另起一個(gè)M2接收P來(lái)執(zhí)行剩下的goroutine隊(duì)列（G2、G3...），這是golang調(diào)度器厲害的地方，可以保證有足夠的線程來(lái)運(yùn)行剩下所有的goroutine。

當(dāng)G1結(jié)束后，M1會(huì)重新拿回P來(lái)完成，如果拿不到就丟到全局runqueue中，然后自己放到線程池或轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)。空閑的上下文P會(huì)周期性的檢查全局runqueue上的goroutine，并且執(zhí)行它。

另一種情況就是當(dāng)有些P1太閑而其他P2很忙碌的時(shí)候，會(huì)從其他上下文P2拿一些G來(lái)執(zhí)行。

詳細(xì)可以翻看下方第一個(gè)參考鏈接，寫(xiě)得真好。

最后用大佬的總結(jié)來(lái)做最后的收尾————

Go語(yǔ)言運(yùn)行時(shí)，通過(guò)核心元素G，M，P 和 自己的調(diào)度器，實(shí)現(xiàn)了自己的并發(fā)線程模型。調(diào)度器通過(guò)對(duì)G，M，P的調(diào)度實(shí)現(xiàn)了兩級(jí)線程模型中操作系統(tǒng)內(nèi)核之外的調(diào)度任務(wù)。整個(gè)調(diào)度過(guò)程中會(huì)在多種時(shí)機(jī)去觸發(fā)最核心的步驟 “一整輪調(diào)度”，而一整輪調(diào)度中最關(guān)鍵的部分在“全力查找可運(yùn)行G”，它保證了M的高效運(yùn)行（換句話說(shuō)就是充分使用了計(jì)算機(jī)的物理資源），一整輪調(diào)度中還會(huì)涉及到M的啟用停止。最后別忘了，還有一個(gè)與Go程序生命周期相同的系統(tǒng)監(jiān)測(cè)任務(wù)來(lái)進(jìn)行一些輔助性的工作。

淺析Golang的線程模型與調(diào)度器

Golang CSP并發(fā)模型

Golang線程模型

當(dāng)前標(biāo)題：go語(yǔ)言線程隊(duì)列 go 多線程并行
轉(zhuǎn)載源于：http://chinadenli.net/article16/hgojdg.html

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