goroutine是go语言实现并发的核心机制，它与操作系统线程不同。一个go程序通常会将多个goroutine复用到少数几个操作系统线程上。这种m:n的调度模型（m个goroutine对应n个os线程）使得goroutine的创建和上下文切换开销远低于传统的操作系统线程。go的调度器负责管理goroutine的生命周期、调度以及在os线程上的映射。
与其他并发模型（如Erlang的进程）类似，Goroutine被设计为极其轻量。即使创建数百万个Goroutine，Go运行时也能高效管理它们。然而，这种轻量级并非没有代价，每个Goroutine仍然需要占用一定的系统资源。
Goroutine的资源开销主要体现在两个方面：内存消耗和启动时间。当一个Goroutine被阻塞时，它不会消耗CPU周期，但其内存占用和对垃圾回收（GC）的影响仍然存在。
每个Goroutine在创建时都会分配一个初始的栈空间。根据Go版本的不同以及CPU架构的差异，这个初始栈的大小有所不同，但通常在几KB的范围内。
以下是一些实际测量数据显示的Goroutine内存开销：
从数据可以看出，每个Goroutine的初始内存开销大约在4KB到4.7KB之间。这意味着内存是限制Goroutine数量的主要因素。例如，在一台配备4GB内存的机器上，理论上可以创建的Goroutine数量略低于100万个（4GB / 4KB ≈ 100万）。需要注意的是，这是初始栈大小，Goroutine的栈会根据需要自动增长和收缩。如果Goroutine执行了大量函数调用或深度递归，其栈可能会增长，从而占用更多内存。
Goroutine的启动时间极短，通常在微秒级别。这使得Go程序能够快速响应事件，创建大量并发执行的任务。
以下是Goroutine的平均启动时间数据：
这些数据显示了Go运行时在创建和调度Goroutine方面的极高效率。
为了验证上述数据并理解Goroutine的开销，我们可以使用以下Go程序进行测量。该程序会创建指定数量的Goroutine，然后测量它们所占用的系统内存和创建这些Goroutine所需的时间。
package main
import (
"flag"
"fmt"
"os"
"runtime"
"time"
)
var n = flag.Int("n", 1e5, "Number of goroutines to create")
var ch = make(chan byte) // 用于阻塞goroutine
var counter = 0
func f() {
counter++
<-ch // 阻塞此goroutine，使其不占用CPU，只占用内存
}
func main() {
flag.Parse()
if *n <= 0 {
fmt.Fprintf(os.Stderr, "invalid number of goroutines\n")
os.Exit(1)
}
// 将GOMAXPROCS设置为1，限制OS线程数量，确保测量的是Goroutine本身的开销，而非并发执行的开销
runtime.GOMAXPROCS(1)
// 记录初始内存状态
var m0 runtime.MemStats
runtime.ReadMemStats(&m0)
t0 := time.Now().UnixNano()
for i := 0; i < *n; i++ {
go f() // 创建goroutine
}
runtime.Gosched() // 让出CPU，确保所有goroutine都被调度器识别并创建
t1 := time.Now().UnixNano()
runtime.GC() // 执行一次垃圾回收，以更准确地测量内存使用
// 记录最终内存状态
var m1 runtime.MemStats
runtime.ReadMemStats(&m1)
if counter != *n {
fmt.Fprintf(os.Stderr, "failed to begin execution of all goroutines\n")
os.Exit(1)
}
fmt.Printf("Number of goroutines: %d\n", *n)
fmt.Printf("Per goroutine:\n")
// 计算每个goroutine的内存开销 (m1.Sys - m0.Sys 是系统总内存的变化量)
fmt.Printf(" Memory: %.2f bytes\n", float64(m1.Sys-m0.Sys)/float64(*n))
// 计算每个goroutine的启动时间 (t1-t0 是总时间，除以1e3转换为微秒)
fmt.Printf(" Time: %f µs\n", float64(t1-t0)/float64(*n)/1e3)
}
代码解析：
通过运行此程序，用户可以在自己的机器上复现和验证Goroutine的内存和时间开销。
尽管Goroutine非常高效，但仍有一些重要的注意事项和最佳实践：
Go语言的Goroutine是其强大并发能力的基础。它们设计得极其轻量，创建和启动开销微乎其微（微秒级）。然而，每个Goroutine约4-5KB的内存开销意味着内存是其数量的最终限制。在设计高并发Go应用程序时，开发者应充分利用Goroutine的优势，同时也要警惕内存限制，并通过合理的并发模式和资源管理来确保系统的稳定性和性能。理解这些基本开销有助于更好地优化Go程序的并发行为。
以上就是Go Goroutine的内存与启动开销深度解析的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！
每个人都需要一台速度更快、更稳定的 PC。随着时间的推移，垃圾文件、旧注册表数据和不必要的后台进程会占用资源并降低性能。幸运的是，许多工具可以让 Windows 保持平稳运行。
广告Copyright 2014-2025 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号
134
收藏
