Go 协程的开启和退出

ℹ️本文基于 Go 1.14。

在 Go 中，协程就是一个包含程序运行时的信息的结构体，如栈，程序计数器，或者它当前的 OS 线程。调度器还必须注意 Goroutine 的开始和退出，这两个阶段需要谨慎管理。

如果你想了解更多关于栈和程序计数器的信息，我推荐你阅读我的文章 Go：协程切换时涉及到哪些资源？。

开启

开启一个协程的处理过程相当简单。我们用一个程序作为例子：

main 函数在打印信息之前开启了一个协程。由于协程会有自己的运行时间，因此 Go 通知运行时配置一个新协程，意味着：

• 创建栈
• 收集当前程序计数器或调用方数据的信息
• 更新协程内部数据，如 ID 或 状态

然而，协程没有立即获取运行时状态。新创建的协程被加入到了本地队列的最前端，会在 Go 调度的下一周期运行。下面是现在这种状态的示意图：

把协程放在队列的前端，这样它就会在当前协程运行之后第一个运行。如果有工作窃取发生，它不是在当前线程就是在另一个线程运行。

我推荐你阅读我的文章 Go: Go 调度器中的工作窃取来获取更多信息。

在汇编指令中也可以看到协程的创建过程：

协程被创建并被加入到本地协程队列后，它直接执行主函数的下一个指令。

退出

协程结束时，为了不浪费 CPU 资源，Go 必须调度另一个协程。这也使协程可以在以后复用。

在我的文章 Go: 协程怎么复用？中你可以找到更多信息。

然而，Go 需要一个能识别到协程结束的方法。这个方法是在协程创建时控制的。创建协程时，Go 在将程序计数器设置为协程真实调用的函数之前，将堆栈设置为名为 goexit 的函数。这个技巧可以使协程在结束时必须调 goexit 函数。下面的程序可以使我们理解得更形象：

根据输出信息进行堆栈追踪：

/path/to/src/main.go:16
/usr/local/go/src/runtime/asm_amd64.s:1373

用汇编写的 asm_amd64 文件包含这个函数：

之后，Go 切换到 g0 调度另一个协程。

我们也可以调用 runtime.Goexit() 来手动终止协程：

这个函数首先运行 defer 中的函数，然后会运行前面在协程退出时我们看到的那个函数。