Goroutine与Libtask协程切换性能比较

##Goroutine与Libtask协程切换性能比较 ##Libtask Libtask是一个非常轻量级的C语言协程库，作者是大名鼎鼎的拉斯.考克斯，也是Go语言的作者之一。Libtask的实现原理也很简单，主要是利用系统调用如：getcontext、setcontext（注：不同的操作系统有不同的系统调用）封装成makecontext、swapcontext两个函数，利用这两个函数实现在单个线程中执行多个task，协程上下文切换非常轻量，因为是在同一个线程中，所以只需要保存和设置SP和PC就可实现上下文切换。 ###Goroutine Goroutine的实现应该有参考Libtask，主体思想都差不多，只不过Goroutine扩展到可以支持多核处理器，系统调用、IO等阻塞都会移到一个独立的线程中，释放阻塞线程，以便其他协程能够继续处理；Libtask也支持异步IO和同步IO，同步IO会阻塞线程，异步IO不会阻塞线程，并且多个异步非阻塞IO会放到同一个异步协程处理，很遗憾Libtask目前仅支持poll，暂不支持epoll，不过可以自己实现。 ###对比测试 为了对比协程切换性能，设计一个简单的测试用例，分别切换100000000次，比较运行时间。 ###测试环境 硬件：MacBook Pro, 2.5 GHz Intel Core i7,16 GB 1600 MHz DDR3 OS： OS X EI Captain Go编译器版本：1.6.2 C编译器版本：clang-703.0.29 + LLVM ####GO测试代码： ``` package main import( "fmt" "time" "runtime" ) const TOTAL_COUNTS = 100000000 func test(c chan int) { count := 0 for { count++ if count > TOTAL_COUNTS { c <- 1 break } runtime.Gosched() } } func main() { runtime.GOMAXPROCS(1) c := make(chan int, 0) startTime := time.Now() go test(c) <-c fmt.Println("USEAGE TIME:", time.Since(startTime)) } ``` ####Libtask测试代码 ``` #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <sys/time.h> #include <task.h> const int STACK_32K = 32678; const int TOTAL_COUNTS = 100000000; struct timeval tv_begin, tv_end; void test() { int count = 0; while(1) { count++; if (count > TOTAL_COUNTS) { gettimeofday(&tv_end, NULL); int time_usage = (tv_end.tv_sec - tv_begin.tv_sec) * 1000 + (tv_end.tv_usec- tv_begin.tv_usec)/1000; printf("USAGE TIME: %d\n", time_usage); break; } taskyield(); } }void taskmain(int argc, char** args) { gettimeofday(&tv_begin, NULL); taskcreate(test, NULL, STACK_32K); } ``` ###测试结果 libtask: 10412ms Goroutine: 10965ms ###结果分析 从结果来看基本相当，Goroutine只是略微慢些，其原因是Go语言有Runtime和GC，执行效率本身就略慢于C语言；另外Goroutine支持多核，有多个处理器，有线程池，那么诸如任务队列、Channel必然会存在竞争，有竞争必然用到锁，这会进一步影响其性能。 综上，Goroutine的协程切换效率非常棒，与单线程的Libtask相差无几，但是Goroutine可以利用多核处理器来提高并发，微量的性能影响也就可以忽略不计了。