怎么在Golang中進(jìn)行多核設(shè)置

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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(yùn)行Golang程序時(shí)，通過設(shè)置一些運(yùn)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(jī)制只會(huì)使用單個(gè)核心。這是因?yàn)镚olang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(dòng)讓出處理器時(shí)，才會(huì)切換到其他的Goroutine，從而保證同一時(shí)間只有一個(gè)Goroutine在執(zhí)行。這種機(jī)制雖然簡單高效，但是只能使用單個(gè)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(shí)，需要通過一些特殊的設(shè)置，讓Golang的調(diào)度器能夠在多個(gè)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(gè)函數(shù)：

1. runtime.GOMAXPROCS(n int)

這個(gè)函數(shù)用來設(shè)置代碼運(yùn)行時(shí)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(huì)在多核處理器上運(yùn)行Goroutine。例如：

runtime.GOMAXPROCS(4) //使用4個(gè)核心運(yùn)行程序

2. runtime.LockOSThread()

這個(gè)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(yùn)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

}

3. runtime.UnlockOSThread()

這個(gè)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(yùn)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(píng)估多核設(shè)置的效果？

在進(jìn)行多核設(shè)置之前，需要先評(píng)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(píng)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(duì)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。

1. 安裝pprof

首先需要安裝pprof：

go get -u github.com/google/pprof

2.運(yùn)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(yùn)行后，會(huì)在當(dāng)前目錄下生成一個(gè)cpu.prof文件，包含了程序的CPU使用情況。可以使用下面的命令進(jìn)行分析：

pprof -http=:9999 cpu.prof

這個(gè)命令會(huì)啟動(dòng)一個(gè)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(yùn)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(yùn)行程序時(shí)設(shè)置GOMAXPROCS參數(shù)：

go run -race -p=1 main.go    //單核運(yùn)行
go run -race -p=4 main.go    //四核運(yùn)行

用pprof對(duì)兩次運(yùn)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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