Go运行时中的 Mutex

我在极客时间上开了一门面向中高级Go程序员的课程:Go 并发编程实战课,有读者问Go channel中的实现中使用了mutex,这个mutex和标准库中的Mutex有什么不同?正好在百度厂内分享Go相关课程中有同事也提出了相同的问题,所以我专门写一篇文章介绍一下。

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分析Go程序的Off-CPU性能

性能问题可以分为两种类型:

  • On-CPU: 线程花费在CPU上的时间。
  • Off-CPU: 线程阻塞在I/O、锁、计时器、页交换等场景中的等待时间。

Off-CPU性能分析砖窑用来测量和研究off-CPU时间,所以它不同于CPU profiling只检查线程在CPU上的运行时间,而是专门研究阻塞的线程状态,如下图所示:

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Go Race Detector报假警?

最近写了一篇使用Go实现高效lock-free队列的文章,主要是根据Maged M. Michael 和 Michael L. Scott 的论文中提到的两个算法,其中一个算法是利用两个lock实现分别控制head、tail实现的队列,算法都超级简单,所以使用Go实现起来也是非常的容易。

最近一位网友提了一个issue,发现使用go race detector很容易就报data race错误。上述论文已经发表了24年了,可以说久经学术界和工程界同仁的考验,但是这位网友也提供了可以重现的测试显示有data race问题,这是怎么回事呢?

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使用 Go 实现 lock-free 的队列

队列(queue)是非常常用的一个数据结构,它只允许在表的前端(head)进行出队(dequeue)操作,而在表的后端(tail)进行入队(enqueue)操作。和栈数据结构一样,队列是一种操作受限制的线性表。进行插入操作的端称为队尾(tail),进行删除操作的端称为队头(header)。

在并发环境中使用队列,就必须考虑到多线程(多纤程)并发读写的问题,可能存在多个写(入队)操作线程,同时也可能存在多个线程读操作线程,在这种情况下,我们要保证数据的不丢失,不重复,而且也要保证队列的功能不变,也就是先入先出的逻辑,只要存在数据,就可以出列。

诚然,通过一个排外锁可以实现队列的并发访问。一般实现队列的时候通过指针,而且只在队头队尾操作,所以这种排外锁保护的临界区并没有很复杂的执行逻辑,临界区的处理很快,所以一般情况下通过排外锁实现队列的效率已经很高了。但是在一些情况下,通过实现 lock-free 算法,我们可以进一步提升并发队列的性能。

本文介绍 lock-free queue 算法的一些背景知识,并实现了三种并发队列,并提供了性能测试的结果。

代码库可以在github上找到: smallnest/queue

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用Go撸一个二叉搜索树

前几天Redis的作者antirez说他朋友面试的时候考到排序问题,然后他说要是他也会考实现一个二叉搜索树,我说在中国某公司,据说面试直接就撸一个红黑树。不是说你技术渣,试问在座的各位有几个现在直接裸写出红黑树?

红黑树太过偏门,但是常用的二叉搜索树你能写出来吗?快排呢?堆排序呢?

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Go并发编程一年回顾

距离我2019年的深入Go并发编程研讨课发布也有一年时间了。在Gopher Beijing 2019相关演讲后我整理了这一个8小时的课程,对有志于深入理解Go并发编程原理的同学从深度和广度上提供一些帮助。当然一年来我也一直关注着Go并发编程的演变,并且补充了池和并发模式的一些例子。对于官方的并发库来说,这一年来又有哪些变化呢,让我们快速回顾一下。

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本地运行Go泛型代码

昨天 Ian Lance Taylor 和 Robert Griesemer 发布了Go泛型的新的草案(The Next Step for Generics), 国内外的Gopher反响非常的热烈,大家纷纷对草案和这个文章进行了解读,并且感觉这一版的Go泛型设计基本接近于Go的泛型目标,总之比前一个方案好太多了。

同时Ian也提供了一个在线编译的工具go2go,可以对Go泛型编程进行尝鲜。

如果在本地编译呢?

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Go反模式之越俎代庖

反模式(anti-pattern或antipattern)又叫做反面模式,指的是在实践中经常出现但又低效或是有待优化的设计模式,是用来解决问题的带有共同性的不良方法。Andrew Koenig在1995年造了anti-pattern这个词,灵感来自于GoF的《设计模式》一书。

按《AntiPatterns》作者的说法,可以用至少两个关键因素来把反面模式和不良习惯、错误的实践或糟糕的想法区分开来:

  • 行动、过程和结构中的一些重复出现的乍一看是有益的,但最终得不偿失的模式
  • 在实践中证明且可重复的清晰记录的重构方案

维基百科上列出了一些反模式列表: 反面模式, 我开了☝系列,用来记录Go语言开发中的一些反模式。

这是第一篇,介绍 越俎代庖 反模式,或者叫做画蛇添足反模式,或者叫做镀金反模式(Gold plating)。 意思是指项目已经达到了设计的最高价值,结果还添加额外的功能,反而使项目变得很差。

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