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一、什么是多核設(shè)置?
多核設(shè)置(或多處理器設(shè)置)是指在多核CPU上運行Golang程序時,通過設(shè)置一些運行參數(shù),讓程序能夠充分利用多核CPU的處理能力,從而提升程序的并發(fā)性能。
在默認(rèn)情況下,Golang的并發(fā)機制只會使用單個核心。這是因為Golang使用的調(diào)度器(Scheduler)是基于協(xié)作式調(diào)度(Cooperative Scheduling)的,即只有在當(dāng)前的Goroutine主動讓出處理器時,才會切換到其他的Goroutine,從而保證同一時間只有一個Goroutine在執(zhí)行。這種機制雖然簡單高效,但是只能使用單個核心,無法充分利用多核CPU的性能優(yōu)勢。
因此,在進(jìn)行多核設(shè)置時,需要通過一些特殊的設(shè)置,讓Golang的調(diào)度器能夠在多個核心上調(diào)度Goroutine,并將負(fù)載均衡在不同的核心上,從而提升程序的并發(fā)性能。
二、如何進(jìn)行多核設(shè)置?
在Golang中進(jìn)行多核設(shè)置需要使用系統(tǒng)調(diào)用,主要有以下三個函數(shù):
runtime.GOMAXPROCS(n int)
這個函數(shù)用來設(shè)置代碼運行時使用的最大 CPU 核數(shù)。它的默認(rèn)值是1,即只使用單核。如果設(shè)置為大于1的值,那么Golang會在多核處理器上運行Goroutine。例如:
runtime.GOMAXPROCS(4) //使用4個核心運行程序
runtime.LockOSThread()
這個函數(shù)用來將當(dāng)前Goroutine鎖定到當(dāng)前線程上,防止調(diào)度器將其切換到其他線程上運行,從而減少線程切換的開銷。例如:
func loop() {
runtime.LockOSThread() //鎖定當(dāng)前協(xié)程到當(dāng)前線程 //進(jìn)行一些處理
}
runtime.UnlockOSThread()
這個函數(shù)用來將當(dāng)前Goroutine從當(dāng)前線程上解鎖,從而使它可以被調(diào)度器切換到其他線程上運行。例如:
func loop() {
//進(jìn)行一些處理 runtime.UnlockOSThread() //解鎖當(dāng)前協(xié)程
}
如果不調(diào)用UnlockOSThread函數(shù),當(dāng)前協(xié)程將永遠(yuǎn)無法從當(dāng)前線程上切換出去。
三、如何評估多核設(shè)置的效果?
在進(jìn)行多核設(shè)置之前,需要先評估當(dāng)前程序在單核和多核環(huán)境下的性能表現(xiàn),以便能夠通過多核設(shè)置提升程序的性能。
評估程序的性能可以使用Go自帶的性能分析工具pprof。pprof可以對程序的CPU、內(nèi)存使用情況進(jìn)行分析,從而找出代碼中的性能瓶頸。
安裝pprof
首先需要安裝pprof:
go get -u github.com/google/pprof
2.運行pprof
使用pprof分析程序的性能,需要在程序中加入profiling代碼,并將其開啟:
package main
import (
"math/rand" "os" "runtime/pprof" "time"
)
func main() {
pprofFile, err := os.Create("cpu.prof") if err != nil { panic(err) } pprof.StartCPUProfile(pprofFile) defer pprof.StopCPUProfile() rand.Seed(time.Now().UnixNano()) for i := 0; i < 10; i++ { go func() { for { num := rand.Intn(1000000000) _ = num * num } }() } time.Sleep(10 * time.Second)
}
在程序運行后,會在當(dāng)前目錄下生成一個cpu.prof文件,包含了程序的CPU使用情況??梢允褂孟旅娴拿钸M(jìn)行分析:
pprof -http=:9999 cpu.prof
這個命令會啟動一個Web服務(wù)器,可以在瀏覽器中通過http://localhost:9999/進(jìn)行訪問。在網(wǎng)頁上可以查看程序的CPU使用情況、函數(shù)調(diào)用關(guān)系和調(diào)用次數(shù)等信息,從而找出性能瓶頸。
3.比較單核和多核性能
有了pprof工具,可以在單核和多核環(huán)境下運行程序,并比較它們的性能表現(xiàn)。
比較單核和多核性能需要在運行程序時設(shè)置GOMAXPROCS參數(shù):
go run -race -p=1 main.go //單核運行
go run -race -p=4 main.go //四核運行
用pprof對兩次運行的程序進(jìn)行性能分析,比較它們的CPU使用率和函數(shù)調(diào)用次數(shù)。通過比較性能分析結(jié)果,可以找出程序中的性能瓶頸,并進(jìn)行優(yōu)化。
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文章名稱:怎么在Golang中進(jìn)行多核設(shè)置
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