从栈空间上,goroutine的栈空间更加动态灵活。
每个OS的线程都有一个固定大小的栈内存,通常是2MB,栈内存用于保存线程执行期间的局部变量,且大小是固定不变的,在多变的场景下,这样固定大小的栈,既太大,又太小,往往不能满足多变的场景。
2MB固定大小的栈,对于执行简单操作的goroutine来说,是一种巨大的浪费;但对于执行高度复杂的goroutine来说,又太过于小了。为了适应不同场景,goroutine在生命周期开始时只有一个很小的栈,典型情况是2KB, 在go程序中,一次创建十万左右的goroutine也不罕见(2KB*100,000=200MB)。而且goroutine的栈不是固定大小,它可以按需增大和缩小,最大限制可以到1GB。
从调度上看,goroutine的调度开销远远小于线程调度开销。
OS的线程由OS内核调度,每隔几毫秒,硬件就发送中断到CPU,CPU调用调度器内核函数,进而引发当前线程的暂停和下个线程的运行,而线程与线程之间的切换,需要一个完整的上下文切换。由于引发内存访问数量的增加和CPU等待周期的增加,这一操作是非常耗时的。
但是Go运行的时候包含一个自己的调度器,这个调度器使用一个称为一个M:N调度技术,把m个goroutine调度到n个os线程上运行,我们可以用GOMAXPROCS来控制n的数量,Go的调度器不是由硬件时钟来定期触发的,而是由特定的go语言结构来触发的,全部在用户态实现,不需要切换到内核语境,因此调度一个goroutine比调度一个线程的成本低很多。
goroutine没有标识
在大部分支持多线程的操作系统和编程语言中,线程有一个独特的标识,通常是一个整数或者指针,这个特性可以让我们构建一个线程的局部存储,本质是一个全局的map,以线程的标识作为键,这样每个线程可以独立使用这个map存储和获取值,不受其他线程干扰。
goroutine中没有可供程序员访问的标识,原因是一种纯函数的理念,不希望滥用线程局部存储导致一个不健康的超距作用,即函数的行为不仅取决于它的参数,还要取决于运行它的线程标识,这就造成了函数的行为变得诡异莫测,与Go语言所鼓励的简单的编程风格不匹配。
参考:
- Go语言圣经 第9章第8节 goroutine与线程
- goroutine和线程区别