如何進(jìn)行l(wèi)ibgo的源碼剖析

如何進(jìn)行l(wèi)ibgo的源碼剖析，相信很多沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的人對(duì)此束手無(wú)策，為此本文總結(jié)了問(wèn)題出現(xiàn)的原因和解決方法，通過(guò)這篇文章希望你能解決這個(gè)問(wèn)題。

閑談

協(xié)程是一個(gè)很早的概念了，早些年的游戲行業(yè)中已經(jīng)大規(guī)模地在使用，像lua、go這些語(yǔ)言中的協(xié)程原語(yǔ)已經(jīng)相對(duì)比較完善了，一般來(lái)說(shuō)直接使用就好，但是在系統(tǒng)后臺(tái)開(kāi)發(fā)上，出現(xiàn)的時(shí)間并不長(zhǎng)。
我是做C++方向的后臺(tái)開(kāi)發(fā)，目前國(guó)內(nèi)一些公司也開(kāi)源了一些C++協(xié)程庫(kù)，但目前來(lái)說(shuō)，還是在逐步完善的階段。最早接觸的C++協(xié)程庫(kù)是騰訊微信的 libco，可以說(shuō)是相當(dāng)輕量級(jí)的協(xié)程，網(wǎng)上關(guān)于libco的實(shí)現(xiàn)的文章也是相對(duì)較多，這里的話不會(huì)去過(guò)多地?cái)⑹觥?/p>

在網(wǎng)上查找關(guān)于 libgo 的資料，關(guān)于代碼實(shí)現(xiàn)的文章并沒(méi)有多少，因此，打算自己看代碼總結(jié)，之后的文章中，可能會(huì)針libgo和libco的部分功能進(jìn)行簡(jiǎn)單對(duì)比，不足之處，希望讀者指出。

背景

因?yàn)楣ぷ餍枰?，以前系統(tǒng)的異步框架已經(jīng)顯得不再那么地具有擴(kuò)展性，異步使得原本很簡(jiǎn)單的邏輯（讀->處理->寫），要拆分開(kāi)來(lái)成多個(gè)階段，通過(guò)回調(diào)來(lái)響應(yīng)各個(gè)事件，因此有計(jì)劃地使用協(xié)程來(lái)代替。

為什么最后選擇了libgo，而沒(méi)有選擇更加輕量級(jí)的libco ？網(wǎng)上有人給出過(guò)兩者的性能對(duì)比，從自旋鎖、協(xié)程的數(shù)量以及?？臻g、線程支持等各個(gè)角度考慮，貌似libgo完勝。

圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)

性能對(duì)比數(shù)據(jù)來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)，并不是說(shuō)libco不好，也許各自應(yīng)用的場(chǎng)景略有不同，libco幾千行的代碼可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)相對(duì)較完備的協(xié)程，而且經(jīng)得住微信后臺(tái)龐大的數(shù)據(jù)流量，自有它的優(yōu)勢(shì)。由于對(duì) libgo 的代碼正在研究當(dāng)中，因此，暫不對(duì)兩者評(píng)價(jià)。

協(xié)程

不管是什么樣的協(xié)程，最核心的內(nèi)容，都是在系統(tǒng)發(fā)生阻塞的時(shí)候上層主動(dòng)讓出CPU，切換就緒協(xié)程的上下文，簡(jiǎn)要總結(jié)，有如下幾個(gè)方面：

1. 上下文切換的實(shí)現(xiàn)

2. 系統(tǒng)函數(shù)的hook；

3. 協(xié)程調(diào)度；

4. 時(shí)間管理；

libgo 源碼

https://github.com/yyzybb537/libgo

libgo 目錄結(jié)構(gòu)說(shuō)明

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libgo 做的較好的一點(diǎn)是增加了對(duì)windows 環(huán)境的支持等，我們只針對(duì) Linux 環(huán)境做研究。

• TODO：libgo 后續(xù)會(huì)逐步完善或增加的功能；

• libgo：源碼實(shí)現(xiàn)的主目錄，關(guān)于協(xié)程和調(diào)度策略的實(shí)現(xiàn)都在該目錄下；

• test：測(cè)試代碼；

• tutorial：libgo 使用教程代碼；

• vs_proj：VS 環(huán)境下如何使用libgo。

  在libgo目錄下

• task：協(xié)程的相關(guān)實(shí)現(xiàn)；

• scheduler：協(xié)程調(diào)度的實(shí)現(xiàn)；

• debug：libgo 自帶的調(diào)試功能（用于協(xié)程狀態(tài)的定位等）；

• coroutine.h：對(duì)一些常用對(duì)方法進(jìn)行了重定義。

• netio：hook的系統(tǒng)調(diào)用；

• context：上下文的切換；

• pool：libgo 實(shí)現(xiàn)的連接池

libgo調(diào)度原理概述

我們知道，協(xié)程是用戶態(tài)線程，因此libco的話是不支持線程的。但在libgo中，線程同樣是支持的，這于它的調(diào)度方式有關(guān)。

首先我們要說(shuō)的一點(diǎn)是，在libgo中，每個(gè)協(xié)程是一個(gè)task，libgo 的調(diào)度并不是直接作用于協(xié)程，是通過(guò)間接調(diào)度實(shí)現(xiàn)的。

libgo中有調(diào)度器（scheduler）和執(zhí)行器（processer）的概念：

1. 直接負(fù)責(zé)協(xié)程調(diào)度的是執(zhí)行器，它會(huì)在協(xié)程阻塞的時(shí)候切出上下文，并切入一個(gè)就緒協(xié)程的上下文去繼續(xù)處理，當(dāng)沒(méi)有可執(zhí)行的協(xié)程時(shí)，執(zhí)行器就會(huì)阻塞等待，當(dāng)有新到來(lái)的任務(wù)時(shí)，會(huì)繼續(xù)處理；

2. 負(fù)責(zé)管理執(zhí)行器的是調(diào)度器，對(duì)調(diào)度器而言，每個(gè)執(zhí)行器是一個(gè)單獨(dú)的線程，調(diào)度器做的最主要的工作，就是平衡各個(gè)執(zhí)行器中的協(xié)程數(shù)量，防止饑餓效應(yīng)，部分執(zhí)行器過(guò)忙，部分執(zhí)行器卻沒(méi)有task可執(zhí)行，另外，如果某個(gè)執(zhí)行器卡住，調(diào)度器也會(huì)將執(zhí)行器中的可運(yùn)行協(xié)程取出，放到負(fù)載最低的執(zhí)行器上。

3. 當(dāng)然，調(diào)度器的個(gè)數(shù)的話是支持動(dòng)態(tài)擴(kuò)展的。

如下圖：

看完上述內(nèi)容，你們掌握如何進(jìn)行l(wèi)ibgo的源碼剖析的方法了嗎？如果還想學(xué)到更多技能或想了解更多相關(guān)內(nèi)容，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道，感謝各位的閱讀！