Go语言中 select 语句的“饥饿”现象及解决方法

本文将围绕Go语言中 select 语句的一种特殊行为展开讨论，即在某些情况下，select 语句中的某些 case 分支可能由于调度问题而长时间无法被执行，导致所谓的“饥饿”现象。我们将通过一个定时器示例来具体分析这个问题，并提供相应的解决方案。

问题分析：Busy Loop 与 Goroutine 调度

考虑以下代码片段，该代码使用 time.Ticker 创建一个定时器，并在一个无限循环中使用 select 语句来监听定时器的 channel：

package main

import (
    "fmt"
    "time"
    "runtime"
)

func main() {
    rt := time.NewTicker(time.Second / 60)
    defer rt.Stop() // 确保程序退出时停止 ticker

    for {
        select {
        case <-rt.C:
            fmt.Println("time")
        default:
            //runtime.Gosched() // 取消注释此行以解决问题
        }
        //time.Sleep(time.Millisecond) // 添加 sleep 也能解决问题
    }
}

这段代码的本意是每隔 1/60 秒打印一次 "time"。然而，实际运行中，你可能会发现 "time" 很少甚至从未被打印出来。这是因为 for 循环形成了一个 busy loop，select 语句几乎总是立即进入 default 分支。

Go 语言的调度器是协作式的，这意味着 goroutine 需要主动让出 CPU 才能让其他 goroutine 运行。在上述代码中，for 循环一直在快速执行，没有给 time.Ticker 所在的 goroutine 任何机会发送数据到 channel rt.C。因此，select 语句总是进入 default 分支。

立即学习“go语言免费学习笔记（深入）”；

即使 default 分支中包含一些计算密集型的代码，只要这些代码没有调用任何会触发调度器的函数（例如 I/O 操作），问题仍然存在。

法语写作助手

法语助手旗下的AI智能写作平台，支持语法、拼写自动纠错，一键改写、润色你的法语作文。

31

查看详情

解决方案：强制调度

解决这个问题的方法是让 busy loop 中的 goroutine 主动让出 CPU，从而给其他 goroutine 运行的机会。Go 语言提供了 runtime.Gosched() 函数来实现这一点。将 runtime.Gosched() 添加到 default 分支中，可以强制调度器运行：

package main

import (
    "fmt"
    "time"
    "runtime"
)

func main() {
    rt := time.NewTicker(time.Second / 60)
    defer rt.Stop()

    for {
        select {
        case <-rt.C:
            fmt.Println("time")
        default:
            runtime.Gosched() // 强制调度
        }
    }
}

另一种更简单有效的方法是使用 time.Sleep 函数，即使是很短的睡眠时间，也能让当前 goroutine 暂停执行，从而让其他 goroutine 获得运行机会：

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    rt := time.NewTicker(time.Second / 60)
    defer rt.Stop()

    for {
        select {
        case <-rt.C:
            fmt.Println("time")
        default:
            //runtime.Gosched()
        }
        time.Sleep(time.Millisecond) // 睡眠一毫秒
    }
}

SDL 应用中的潜在影响

在 SDL 应用中，这种 “饥饿” 现象可能导致画面无法渲染，或者渲染频率过低。这是因为 SDL 的事件循环通常也使用 select 语句来处理事件和定时器。如果事件循环形成 busy loop，渲染函数所在的 goroutine 可能无法及时获得执行机会。

因此，在编写 SDL 应用时，需要特别注意避免 busy loop，并确保事件循环能够及时处理定时器事件，或者使用 runtime.Gosched() 或 time.Sleep() 来强制调度。

总结

Go 语言的 select 语句在处理 channel 时，需要注意 busy loop 可能导致的“饥饿”现象。为了避免这种情况，可以使用 runtime.Gosched() 或 time.Sleep() 来强制调度，确保所有 goroutine 都能获得公平的运行机会。在编写并发程序时，理解和避免 busy loop 是至关重要的。

以上就是Go语言中 select 语句的“饥饿”现象及解决方法的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！