当前位置： 面试刷题>> 哪些操作会触发 Go 语言中的 runtime 调度？
在Go语言中，运行时调度（runtime scheduler）是一个核心组件，它负责管理Go协程（goroutines）的执行，确保系统资源的高效利用和并发任务的公平执行。Go的调度器设计得非常精巧，能够在多种情况下自动触发调度，以下是一些主要场景，以及相应的示例代码，这些都会帮助你深入理解Go语言的调度机制。
### 1. 协程阻塞与唤醒
当一个goroutine执行到某个阻塞操作（如I/O操作、channel操作等）时，Go运行时会自动将该goroutine挂起，并将CPU时间分配给其他可运行的goroutine。一旦阻塞操作完成，goroutine会被唤醒并重新加入到调度队列中。
**示例代码**：
```go
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func worker(done chan bool) {
fmt.Println("Working...")
time.Sleep(time.Second) // 模拟阻塞操作
fmt.Println("Done")
done <- true
}
func main() {
done := make(chan bool, 1)
go worker(done) // 启动goroutine
<-done // 等待goroutine完成
}
```
在这个例子中，`worker`函数中的`time.Sleep`会导致goroutine阻塞，此时调度器会将CPU分配给其他goroutine（如果有的话）。
### 2. 系统调用
Go的调度器在处理系统调用时也非常智能。当goroutine进行系统调用时，如果调用是阻塞的，Go运行时可能会将当前goroutine挂起，并调度其他goroutine执行。这依赖于Go的`netpoll`机制和系统调用封装。
虽然直接展示系统调用触发的调度较为复杂，但理解其背后的原理是关键：Go尝试最小化系统调用的阻塞影响，通过异步或并行方式处理系统调用。
### 3. 协程创建
每当通过`go`关键字创建新的goroutine时，如果当前M（机器，代表线程）上的P（处理器，代表执行goroutine的上下文）已满（即没有空闲的goroutine槽位），新创建的goroutine会被放入全局队列中，等待被调度执行。这间接触发了调度过程。
**示例代码**：
```go
package main
import (
"fmt"
"runtime"
)
func printHello() {
fmt.Println("Hello from goroutine")
}
func main() {
// 假设GOMAXPROCS（P的数量）设置为1，以简化示例
runtime.GOMAXPROCS(1)
for i := 0; i < 10; i++ {
go printHello() // 创建多个goroutine
}
// 等待一段时间，以便观察调度效果
time.Sleep(time.Second)
}
```
在这个例子中，虽然`runtime.GOMAXPROCS(1)`限制了P的数量为1，但多个goroutine的创建会导致调度器的工作，将goroutine分配到可用的P上执行。
### 4. 垃圾回收（GC）
Go的垃圾回收过程也会触发调度。在GC的STW（Stop-The-World）阶段，虽然大部分goroutine会暂停执行，但GC完成后，调度器会重新调度所有goroutine继续执行。此外，GC的并发阶段也会与调度器交互，确保在回收内存的同时不影响正常执行的goroutine。
### 5. 抢占式调度
从Go 1.14开始，Go引入了基于信号的抢占式调度，这允许运行时在goroutine长时间占用CPU时中断它，并允许其他goroutine执行。这种机制通过发送一个信号给长时间运行的goroutine，并在信号处理函数中触发调度点来实现。
### 总结
Go语言的运行时调度是一个复杂但高效的系统，它通过协程的阻塞与唤醒、系统调用处理、协程创建、垃圾回收以及抢占式调度等多种机制，确保了并发程序的高效执行。理解这些机制不仅有助于编写更高性能的Go程序，还能更好地利用Go的并发特性。希望以上内容对你的面试准备有所帮助，并期待你在码小课网站上分享更多关于Go语言的高级话题。