并发编程中的 Goroutine 调度与控制：一个案例分析-Golang-PHP中文网

并发编程中的 Goroutine 调度与控制：一个案例分析

霞舞

发布： 2025-09-09 20:17:01

原创

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并发编程中的 goroutine 调度与控制：一个案例分析

本文将通过一个简单的示例，深入探讨 Go 语言中 Goroutine 的调度行为。我们将分析为何看似并发执行的 Goroutine 会出现特定的执行顺序，并介绍如何通过 runtime.GOMAXPROCS 和 runtime.Gosched() 等方法来影响 Goroutine 的调度，以及在使用 Goroutine 时应遵循的最佳实践。

Goroutine 的调度行为

在 Go 语言中，Goroutine 是一种轻量级的并发执行单元。当启动多个 Goroutine 时，Go 运行时环境负责调度这些 Goroutine 的执行。然而，Goroutine 的调度并非总是按照我们预期的顺序执行。以下面的代码为例：

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    go sheep(1)
    go sheep(2)
    time.Sleep(time.Second) // 修改为time.Second
}

func sheep(i int) {
    for { // 修改为无限循环
        fmt.Println(i, "sheeps")
        time.Sleep(time.Millisecond * 100) // 添加sleep，避免占用过多资源
        i += 2
    }
}

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这段代码启动了两个 Goroutine，分别打印奇数和偶数。然而，运行结果可能并非奇数和偶数交替出现，而是先打印一系列奇数，然后打印一系列偶数。这主要是因为 Go 运行时环境的调度策略以及默认情况下 CPU 核心数的限制。

影响 Goroutine 调度

GOMAXPROCS： 默认情况下，Go 运行时环境会使用机器上的所有 CPU 核心。但可以通过设置 GOMAXPROCS 环境变量或调用 runtime.GOMAXPROCS() 函数来限制 Go 程序可以使用的 CPU 核心数。如果 GOMAXPROCS 设置为 1，那么 Go 程序将只在一个 CPU 核心上运行，这会导致 Goroutine 按照顺序执行，从而出现上述现象。

可以通过在运行程序之前设置 GOMAXPROCS=2 来允许 Go 程序使用多个 CPU 核心，从而提高 Goroutine 的并发执行程度。
```
GOMAXPROCS=2 go run main.go
```
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runtime.Gosched()： runtime.Gosched() 函数可以让当前 Goroutine 放弃 CPU 的使用权，让其他 Goroutine 获得执行机会。在上面的 sheep() 函数中添加 runtime.Gosched() 可以强制 Go 运行时环境进行 Goroutine 切换，从而使奇数和偶数交替打印的可能性更高。

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```
import "runtime"

func sheep(i int) {
    for {
        fmt.Println(i, "sheeps")
        time.Sleep(time.Millisecond * 100)
        runtime.Gosched() // 让出CPU时间片
        i += 2
    }
}
```
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Goroutine 使用的最佳实践

避免假设 Goroutine 的执行顺序： Goroutine 的调度是不可预测的，因此不应假设 Goroutine 的执行顺序。如果需要保证特定的执行顺序，应该使用同步机制，例如 sync.Mutex 或 channel。
使用 channel 进行 Goroutine 间的通信： Channel 是 Go 语言中用于 Goroutine 间通信的重要机制。通过 channel 可以安全地在 Goroutine 之间传递数据，避免竞态条件和数据竞争。
使用 sync.WaitGroup 进行 Goroutine 的同步： sync.WaitGroup 可以用于等待一组 Goroutine 执行完成。这在需要等待多个 Goroutine 完成任务后再进行下一步操作时非常有用。
控制 Goroutine 的数量： 启动过多的 Goroutine 会导致资源消耗过大，影响程序的性能。应该根据实际需求控制 Goroutine 的数量，避免过度并发。可以使用 worker pool 等技术来管理 Goroutine。

总结

Goroutine 是 Go 语言中强大的并发编程工具，但理解其调度行为至关重要。通过合理使用 runtime.GOMAXPROCS、runtime.Gosched() 以及同步机制，可以更好地控制 Goroutine 的执行，编写出高效、可靠的并发程序。在使用 Goroutine 时，应避免假设执行顺序，使用 channel 进行通信，并注意控制 Goroutine 的数量，以保证程序的性能和稳定性。

以上就是并发编程中的 Goroutine 调度与控制：一个案例分析的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！