golang之sync.Pool源码解读

MPG模式

1、要了解sync.Pool得先 了解golang的调度模型MPG。
2、MPG就是让 Go程序 智能地 将 goroutine协程中的 任务合理的分配给每个CPU。goroutine协程 是由Go 的运行时(runtime)调度和管理的，所以 MPG 就是 Go语言运行时(runtime)层面的实现。
3、MPG包含三个部分：M(内核线程)、P(管理一组go协程)、G(一个go协程)

M：Machine，一个M直接关联了一个内核线程， 一个groutine最终是要放到M上执行的；
P：processor，存储当前go协程运行的上下文环境（函数指针，堆栈地址及地址边界），会对自己的go协程队列做一些调度（把占用CPU时间较长的go协程暂停、运行后续的goroutine）当自己的队列消费完了就去全局队列里取，如果全局队列里也消费完了会去其他P的队列里抢任务;
G：指的是Goroutine，其实本质上也是一种轻量级的线程，里面除了存放本goroutine信息外 还有与所在P的绑定等信息

参考文档：https://studygolang.com/articles/26904

sync.Pool

1、golang在 高并发场景下应用时，由于内建的GC垃圾回收机制会影响应用的性能，为了减少GC垃圾回收，golang提供了对象重用的机制，也就是sync.Pool对象池
2、sync.Pool 的Pool是一个临时对象池，对Pool的操作就是 对当前 goroutine绑定的P(MPG的P)进行操作
3、 Pool对象 可以被看作是一个存放可重用对象的值的容器。 （该对象是临时的，暂时不用的)
4、其特点：sync.Pool是可伸缩的，并发安全的。 任何Pool中的值可以在任何时候被删除而不通知，在高负载下可以动态的扩容，在不活跃时对象池会收缩

举例应用

func main()  {
   
	var coll = &sync.Pool{
   New: func() interface{
   }{
   
		return "hello, shenzhen"
	}}

	a := "xiasha"
	coll.Put(a)

	b := coll.Get()
	fmt.Println("第一次取出的东西是：",b)

	c := coll.Get()
	fmt.Println("第二次取出的东西是：",c)
}

输出：
第一次取出的东西是： xiasha
第二次取出的东西是： hello, shenzhen

底层实现

• Pool结构体对象
  该对象内，除了New方法可以供外部调用，在对象池内生成一个默认对象，其他都是私有成员
  [p]是指MPG模型里的p

type Pool struct {
   
	noCopy noCopy		// 实现了Locker接口的空结构体

	local     unsafe.Pointer // 本地固定大小per-P池,实际类型为[P]poolLocal ，有多少个P数组就有多大，也就是每个P维护了一个本地的poolLocal。

	localSize uintptr        // 本地数组的大小

	victim     unsafe.Pointer // 上一周期的局部
	victimSize uintptr        // 已使用的数组大小

	// New 方法在 Get 失败的情况下，选择性的创建一个值,Get就会返回该值， 否则返回nil
	New func() interface{
   }
}

Pool结构体对象的local 字段，因为本质上是一个poollocal类型，所以介绍一下该类型
如下：每个P(对应CPU)都分配一个本地池，当执行Get或者Put操作的时候，会先将goroutine和某个P的子池关联，再对该子池进行操作
poolLocal 包装了poolLocalInternal 结构体对象,新增了pad成员

type poolLocalInternal struct {
   
	private interface{
   } 	// 私有对象，只能被特定的P访问；因为同一时刻一个P只能执行一个goroutine，所以无需加锁
	shared  poolChain   	// 共享列表对象，可以被任何P访问；对共享列表对象进行操作时，因为可能有多个goroutine同时操作，所以需要加锁。
	// 自己可以从队列的头部存然后从头部取，而别的P可以从尾部取。
}

type poolLocal struct {
   
	poolLocalInternal

	// 防止在128 mod（缓存线大小）=0的广泛平台上进行false sharing错误共享。
	// cache使用中常见的一个问题是false sharing。当不同的线程同时读写同一cache line上不同数据时就可能发生false sharing
	// false sharing会导致多核处理器上严重的系统性能下降
	pad [128 - unsafe.Sizeof(poolLocalInternal{
   })%128]byte
}

• Put方法实现
  新建一个Pool池子实例后，需要 调用Put方法，Put(x)就是把一个临时对象x放入 该池子里，源码如下：

func