Dnes si povíme něco o Go rutinách. Všichni víme, že se používají, pokud chceme pracovat paralelně. Všichni určitě i víme, že Go rutiny nejsou thready (vlákna). Co tedy jsou Go rutiny a proč se používají?
Prvně, proč Go nepoužívá vlákna? Go vlákna používá, ale nepoužívá je 1:1 ke Go rutinám. Vlákno, jakkoliv se používají často, je má svoji režii. Režii na úrovni operačního systému (je to OS, kdo vlákna vytváří), režii na úrovni správy (je potřeba vlákna časovat a přepínat) a režii na úrovni paměti a registrů procesoru (je potřeba při přepínání vlákna ukládat prakticky všechny registry procesoru). Jak je zřejmé, pokud bychom chtěli mít tisíce Go rutin, tak by režie OS byla natolik veliká, že by se systém zhroutil.
Jak tedy Go řeší správu Go rutin? Go používá klasickou event loop (smyčku událostí), jak ji známe např. z Node.js. Jedná se tedy o kooperativní zpracování paralelismu. Výhodou je, že díky minimální režii je možné mít tisíce Go rutin a systém stále funguje. Nevýhodou je, že pokud nějaká Go rutina provádí dlouhé zpracování, tak doslova “vyhladoví” ostatní Go rutiny.
Asi si pokládáte otázku, jak tedy onen kooperativní multithreading funguje. Vždyť nikde ve vašem kódu neprovádíte nic, čím byste dali najevo, že je možné předat řízení další Go rutině. Go jde na to fikaně, a celé přepínání před námi schovává. V zásadě jsou tyto body předání kontroly následující:
- použití kanálu
<-(čtení a zápis) - použití příkazu
go(jakmile ho zavoláte, tak se předá řízení následující Go rutině, i když toto není 100% pravidlo) - jakékoliv blokující volání OS (čtení/zápis z disku, síťové operace apod.)
- volání garbage collectoru
- explicitním volání runtime.Gosched(). Toto je mimochodem elegantní řešení v situaci, kdy Go rutina provádí náročné zpracování a nechce blokovat ostatní Go rutiny.
Pokud vás toto téma zajímá více, tak se neváhejte podívat na tento dokument (v angličtině), který tuto problematiku detailně rozebírá.
Vyzbrojeni těmito znalostmi vám nic nebrání v tom, abyste si udělali program s tisícovkami Go rutin, který stále funguje jako švýcarské hodinky.