协程快的原因

协程的管理依赖Go语言运行时的调度器，不需要切换线程
线程是有固定的栈的，基本都是2MB go采用了动态扩张收缩的策略：初始化为2KB，最大可扩张到1GB。

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缺点

（1）创建、销毁、调度G都需要每个M获取锁，这就形成了激烈的锁竞争。（2）M转移G会造成延迟和额外的系统负载。比如当G中包含创建新协程的时候，M创建了G’，为了继续执行G，需要把G’交给M2(假如被分配到)执行，也造成了很差的局部性，因为G’和G是相关的，最好放在M上执行，而不是其他M2

（3）系统调用(CPU在M之间的切换)导致频繁的线程阻塞和取消阻塞操作增加了系统开销。

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在GPM模型中有几个重要的概念。

（1）全局队列（Global Queue）：存放等待运行的G。全局队列是可能被任意的P去获取里面的G，所以全局队列相当于整个模型中的全局资源，那么自然对于队列的读写操作是要加入互斥动作的。

（2）P的本地队列：同全局队列类似，存放的也是等待运行的G，存的数量有限，不超过256个。新建G'时，G'优先加入到P的本地队列，如果队列满了，则会把本地队列中一半的G移动到全局队列。

(3）P列表：所有的P都在程序启动时创建，并保存在数组中，最多有GOMAXPROCS(可配置)个。

（4）M：线程想运行任务就得获取P，从P的本地队列获取G，P队列为空时，M也会尝试从全局队列拿一批G放到P的本地队列，或从其他P的本地队列偷一半放到自己P的本地队列。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。

Goroutine 调度器和OS 调度器是通过M 结合起来的，每个M 都代表了1 个内核线程，OS 调度器负责把内核线程分配到CPU 的核上执行。

1. 有关P和M个数的问题

（1）P的数量由启动时环境变量 $GOMAXPROCS或者是由runtime的方法GOMAXPROCS()决定。这意味着在程序执行的任意时刻都只有$ GOMAXPROCS个Goroutine在同时运行。（2）M的数量由Go语言本身的限制决定，Go程序启动时会设置M的最大数量，默认为10000，但是内核很难支持这么多的线程数，所以这个限制可以忽略。runtime/debug中的SetMaxThreads()函数可设置M的最大数量，当一个M阻塞了时会创建新的M。M与P的数量没有绝对关系，一个M阻塞，P就会去创建或者切换另一个M，所以，即使P的默认数量是1，也有可能会创建很多个M出来。

2. 有关P和M何时被创建

（1）P创建的时机在确定了P的最大数量n后，运行时系统会根据这个数量创建n个P。（2）M创建的时机是在当没有足够的M来关联P并运行其中可运行的G的时候。比如所有的M此时都阻塞住了，而P中还有很多就绪任务，就会去寻找空闲的M，而没有空闲的，就会去创建新的M。

调度器的设计策略

策略一：复用线程

偷取（Work Stealing）机制

当本线程无可运行的G时，尝试从其他线程绑定的P偷取G，而不是销毁线程

移交（Hand Off）机制

当本线程因为G进行系统调用阻塞时，线程释放绑定的P，把P转移给其他空闲的线程执行。此时若M1的GPM组合中，G1正在被调度，且已经发生了阻塞，则这个时候就会触发移交的设计机制。GPM模型为了更大程度的利用M和P的性能，不会让一个P永远被一个阻塞的G1耽误之后的工作。所以遇见这种情况的时候，移交机制的设计概念是应该立刻将此时的P释放出来。

策略二：利用并行

GOMAXPROCS设置P的数量，最多有GOMAXPROCS个线程分布在多个CPU上同时运行。GOMAXPROCS也限制了并发的程度，比如GOMAXPROCS = ``核数/2，则最多利用了一半的CPU核进行并行。

****策略三：抢占

在Coroutine中要等待一个协程主动让出CPU才执行下一个协程，在Go中，一个Goroutine最多占用CPU 10ms，防止其他Goroutine无资源可用，这就是Goroutine不同于Goroutine的一个地方。

策略四：全局G队列

在新的调度器中依然有全局G队列，但功能已经被弱化了，当M执行偷取，但从其他P偷不到G时，它可以从全局G队列获取G，如图17所示

流程

1、我们通过 go func()来创建一个goroutine；
2、有两个存储G的队列列，一个是局部调度器器P的本地队列列、一个是全局G队列列。新创建的G会先保存在P的本地队列列中，如果P的本地队列列已经满了了就会保存在全局的队列列中；
3、G只能运⾏行行在M中，⼀个M必须持有一个P，M与P是1：1的关系。M会从P的本地队列列弹出一个可执行状态的G来执⾏，如果P的本地队列为空，就会想其他的MP组合偷取一个可执行的G来执⾏
4、一个M调度G执行的过程是一个循环机制；
5、当M执⾏行行某一个G时候如果发⽣生了了syscall或则其余阻塞操作，M会阻塞，如果当前有一些G在执⾏runtime会把这个线程M从P中摘除(detach)，然后再创建⼀一个新的操作系统的线程(如果有空闲的线程可用就复⽤用空闲线程)来服务于这个P；
6、当M系统调用结束时候，这个G会尝试获取一个空闲的P执行，并放入到这个P的本地队列列。如果获取不到P，那么这个线程M变成休眠状态，加⼊入到空闲线程中，然后这个G会被放⼊全局队列列中。

在Golang调度器的GPM模型中还有两个比较特殊的角色，他们分别是M0和G0。

1. M0

（1）启动程序后的编号为0的主线程。

（2）在全局便令runtime.m0中，不需要在heap堆上分配。

（3）负责执行初始化操作和启动第一个G。

（4）启动第一个G后，M0就和其他的M一样了。

2. G0

（1）每次启动一个M，创建的第一个Goroutine，就是G0。

（2）G0是仅用于负责调度的G。

（3）G0不指向任何可执行的函数。

（4）每个M都会有一个自己的G0。

（5）在调度或系统调度时，会使用M切换到G0，再通过G0调度。

（6）M0的G0会放在全局空间。

golang gmp