动图图解！GMP模型里为什么要有P？背后的原因让人暖心

GM模型是什么

GM图

在 Go 1.1版本之前，其实用的就是GM模型。

• G，协程。通常在代码里用 go 关键字执行一个方法，那么就等于起了一个G。
• M，内核线程，操作系统内核其实看不见G和P，只知道自己在执行一个线程。G和P都是在用户层上的实现。

除了G和M以外，还有一个全局协程队列，这个全局队列里放的是多个处于可运行状态的G。M如果想要获取G，就需要访问一个全局队列。同时，内核线程M是可以同时存在多个的，因此访问时还需要考虑并发安全问题。因此这个全局队列有一把全局的大锁，每次访问都需要去获取这把大锁。

并发量小的时候还好，当并发量大了，这把大锁，就成为了性能瓶颈。

GM模型

GMP模型是什么

GMP图

基于没有什么是加一个中间层不能解决的思路，golang在原有的GM模型的基础上加入了一个调度器P，可以简单理解为是在G和M中间加了个中间层。

于是就有了现在的GMP模型里。

• P 的加入，还带来了一个本地协程队列，跟前面提到的全局队列类似，也是用于存放G，想要获取等待运行的G，会优先从本地队列里拿，访问本地队列无需加锁。而全局协程队列依然是存在的，但是功能被弱化，不到万不得已是不会去全局队列里拿G的。
• GM模型里M想要运行G，直接去全局队列里拿就行了；GMP模型里，M想要运行G，就得先获取P，然后从 P 的本地队列获取 G。

GMP模型

• 新建 G 时，新G会优先加入到 P 的本地队列；如果本地队列满了，则会把本地队列中一半的 G 移动到全局队列。
• P 的本地队列为空时，就从全局队列里去取。

GMP模型-获取全局协程队列

• 如果全局队列为空时，M 会从其他 P 的本地队列偷（stealing）一半G放到自己 P 的本地队列。

GMP模型-stealing

• M 运行 G，G 执行之后，M 会从 P 获取下一个 G，不断重复下去。

GMP模型-循环执行

为什么P的逻辑不直接加在M上

主要还是因为M其实是内核线程，内核只知道自己在跑线程，而golang的运行时（包括调度，垃圾回收等）其实都是用户空间里的逻辑。操作系统内核哪里还知道，也不需要知道用户空间的golang应用原来还有那么多花花肠子。这一切逻辑交给应用层自己去做就好，毕竟改内核线程的逻辑也不合适啊。

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我是小白，我们下期见。

参考资料

[1]《Golang 调度器 GMP 原理与调度全分析》 ——Aceld :https://learnku.com/articles/41728

[2]《GMP模型为什么要有P》 ——煎鱼 :https://mp.weixin.qq.com/s/an7dml9NLOhqOZjEGLdEEw

[3]《深度解密Go语言之Scheduler》 ——qcrao :https://qcrao.com/2019/09/02/dive-into-go-scheduler/#%E4%BB%80%E4%B9%88%E6%98%AF-scheduler