Go 调度器与医院接诊系统类比
Go 调度器（Go Scheduler）负责在 Go 语言中的 goroutine（轻量级线程）之间进行调度，以实现并发执行。我们可以将其类比为现实生活中的调度系统，像是一个医院的接诊系统，来帮助理解其工作原理。
1. 病人（Goroutine）的创建与排队
在现实中，病人（goroutine）一开始并不是立即得到治疗的。当病人来到医院后，会被引导到一个候诊区，等待接诊。这些病人有不同的病情，有些可能是急症（例如：重病），而有些则是轻症（例如：感冒）。所有的病人都排队等待，直到有医生有空可以接诊他们。
在 Go 中，goroutine 是一个轻量级的线程。当你在 Go 程序中创建一个 goroutine 时，它不会立刻执行，而是放入一个 队列 中（待执行队列），等待调度器决定何时分配给 CPU 处理。goroutine 就像这些等待治疗的病人，可能随时会被分配给某个空闲的 CPU 核心。
2. 医生（CPU 核心）和接诊系统（Go 调度器）
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医生：每个医生代表一个 CPU 核心。一个医生（CPU 核心）一次只能接诊一个病人（goroutine），而 Go 中的 CPU 核心数通常是有限的，常见的服务器上可能有 4、8、16 核心，甚至更多。
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接诊系统（调度器）：接诊系统在 Go 中就是 调度器（Go Scheduler）。它负责管理病人（goroutine）和医生（CPU 核心）之间的关系，决定哪个病人（goroutine）该由哪个医生（CPU 核心）接诊。
3. 病人的病情（Goroutine 的状态）
病人来医院看病时，病情的严重程度不尽相同，分为紧急和非紧急。紧急的病人需要优先治疗，而轻症的病人可以稍等。这个类似于 Go 中 goroutine 的 优先级和状态。
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紧急病人：类似于 Go 中的 I/O 阻塞或需要立即执行的 goroutine，这些 goroutine 可能因为在等待 I/O 操作或在临界区进行操作，而急需得到 CPU 资源的支持。一旦有空闲的医生（CPU 核心），这些病人就会被安排治疗。
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非紧急病人：类似于 正常运行的 goroutine，它们在队列中等待，只要没有紧急病人，接诊系统（调度器）会轮流安排病人，保持系统运行效率。
4. 医生的工作量（CPU 核心的使用）
每个医生（CPU 核心）都只能同时接诊一个病人。假设医院有 4 位医生，而有 20 个病人（goroutine），那么接诊系统需要合理分配任务，确保每个医生都能忙得恰到好处，而不会有太多的病人等待。
在 Go 中，调度器不仅仅是将 goroutine 按照顺序分配给 CPU 核心，而是会采取更为 智能的调度策略。它会动态调整，考虑以下因素：
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多核支持：假如医院有 4 位医生，接诊系统会尽量利用所有的医生来接诊病人。如果 4 位医生都在忙，其他病人就只能等待，直到有空闲医生。
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工作负载平衡：接诊系统会定期检查每个医生的工作量，确保没有医生工作过度或空闲过久。比如，如果某个医生有空，调度系统会考虑是否可以将等待时间较长的病人安排给这个医生。
5. 调度系统的决策：如何分配病人（goroutine）
接诊系统不仅仅是按顺序分配病人，它还会根据病人的情况决定优先级，并在特定情况下做出调度决策。这可以类比 Go 调度器如何决定哪个 goroutine 执行。
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抢占式调度（Preemption）：
- 假如某个病人在等待过程中病情突然恶化，接诊系统会打断当前处理的医生，让医生优先处理病情更严重的病人。这类似于 Go 调度器的 抢占式调度，即当某个 goroutine 被认为“过于消耗 CPU”或者需要长时间执行时，调度器会暂停它，转而执行另一个更紧急的 goroutine。
- 在 Go 中，这种抢占机制是由调度器自动处理的。每个 goroutine 都会定期让出 CPU 控制权，确保调度器可以切换到另一个需要 CPU 的任务。
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轮转调度（Round-robin）：
- 就像医生会按照一定顺序轮流接诊病人，调度器会定期将 CPU 分配给不同的 goroutine，确保每个 goroutine 都能在合理时间内得到执行。即使一个 goroutine 没有完成，它也会在执行一段时间后让出控制权，等待调度器决定何时再继续执行。
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协作式调度（Cooperative Scheduling）：
- 在某些情况下，医生可能会根据病人的轻重缓急和治疗过程来决定是否继续治疗。类似地，Go 中的协作式调度指的是 goroutine 自愿让出 CPU 使用权。调度器并不会强制打断它，而是依赖 goroutine 自己的决策。
6. 医生轮换（Goroutine 调度和 CPU 核心切换）
当一个医生（CPU 核心）治疗完一个病人（goroutine），它会根据医院（调度器）的安排休息一会儿，或者接待下一个病人。如果医院有多个医生（多个 CPU 核心），接诊系统会根据工作负载均衡原则，将病人（goroutine）均匀地分配给所有的医生（CPU 核心）。
- 在 Go 中，调度器将 goroutine 分配到不同的 CPU 核心上，并保证它们在多个核心之间被合理切换。这确保了即使 CPU 核心有限，仍能通过并行执行多个任务提高整体性能。
7. 病人离开医院（Goroutine 完成）
当病人治愈后，会离开医院，不再占用医生的资源。同样，在 Go 中，当 goroutine 执行完毕，它会通知调度器释放资源，确保其他等待的 goroutine 可以执行。
总结
Go 的调度器就像一个智能的医院接诊系统，负责根据当前的病人（goroutine）和医生（CPU 核心）状态，合理分配病人到医生手中，并确保医院（CPU）资源被充分有效地利用。调度器不仅会根据病人的紧急程度进行优先处理，还会平衡各个医生的工作负载，确保每个 goroutine 都能被及时执行。这种机制使得 Go 能够高效地处理大量并发任务。
