线程模型

一 go通信主张

Go的著名主张：

不要用共享内存的方式来通信，应该以通信作为手段来共享内存

数据放在共享内存中提供给多个线程访问的方式，虽然思想上简单，但是却使并发访问控制变得复杂，同时，一些同步方法的使用，让多核CPU的优势难以发挥。

Go推荐使用通道（channel）的方式解决数据传递问题，在多个goroutine之间，channel复杂传递数据，还能保证整个过程的并发安全性。当然Go也依然提供了传统的同步方法，如互斥量，条件变量等。

二 Go线程模型三元素

一个G的执行需要P和M的支持，M与P关联后，就会形成一个有效的G运行环境：工作线程+上下文环境。

内核调度实体（KSE）负责调度这些工作线程M，每个实体对应一个M。

三 MPG

3.1 M

工作线程M用来关联上下文环境P，如果没有足够的工作线程，则会创建新的M。在一些特殊情况下，也会创建一些工作线程，如：执行系统监控，执行垃圾回收等。

M常用源码字段如下：
type m struct {
g0 g // Go运行时启动之初创建，用于执行运行时任务
mstartfn func() // M起始函数，即代码中 go携带的函数
curg g // 存储当前正在运行的代码段G的指针
p puintptr // 指针：当前关联的上下文P
nextp puintptr // 指针：与当前M有潜在关联的P，调度器将某个P赋给某个M的nextp，则及时预关联
spinning bool // 当前M是否正在寻找可运行的G
lockedg *g // 与当前M锁定的G
}
M在创建时，会被加入全局的M列表（runtime.allm)，此时起始函数mstartfn会和预关联的P都被设定，最后，运行时为M创建一个新工作线程并与之关联，起始函数只作为系统监控和垃圾回收使用（通过起始函数可以获取M所有信息，也可以防止M被当做垃圾回收掉）。
当运行时停止M时，M会被放入空闲M列表（runtime.sched.midle)，运行时只会从该列表中回收M。
Go可以手动设定可以使用的M数量（一个Go程序默认最多可使用10000个M），即：runtime/debug.SetMaxThreads(该值越早设定越好)

3.2 P

Go运行时会适时的让上下文环境P与不同的工作线程M建立连接或者断开，以使P中的可运行G即使获得运行时机。
P的结构包含两个重要成员：

可运行G队列：要运行的G列表
自由G列表：已完成运行的G列表，可以提高G的复用率

P的数量即是G的队列数量，其最大值用来限制并发运行G的规模，可以在runtime.GOMAXPROCS中设置。
当工作线程M中的运行的G进入了系统调用，运行时将会把M和与之关联的P分离。如果分离后，P的可运行队列中还有未被运行的G，运行时会找到一个空闲的M或者创建新的M，并与该P关联，以满足剩余的G运行需要，所以一般情况下M的数量都会比P多。
运行时中也存在一个调度器的空闲P列表(runtime.sched.pidle)，P不再与M关联时，会被放入该列表（P会被清空可运行G队列），如果运行时需要一个空闲的P与M关联，则从该列表取出一个。
P是有状态的，如图所示：