В какой момент происходит переключение горутин

1️⃣ Как кратко ответить

Переключение горутин происходит в моменты, когда текущая горутина блокируется на системном вызове, ожидает ввода-вывода, выполняет длительную операцию, или когда планировщик Go решает перераспределить выполнение для обеспечения равномерного использования процессорного времени.

2️⃣ Подробное объяснение темы

Горутины — это легковесные потоки выполнения в языке программирования Go, которые позволяют выполнять функции параллельно. Переключение между горутинами управляется планировщиком Go, который решает, какая горутина должна выполняться в данный момент времени. Это переключение может происходить по нескольким причинам:

1. Блокировка на системном вызове: Когда горутина выполняет системный вызов, который блокирует её выполнение (например, чтение из файла или сети), планировщик может переключиться на другую горутину, чтобы не тратить процессорное время впустую.

2. Ожидание ввода-вывода: Если горутина ожидает завершения операции ввода-вывода, планировщик может переключиться на другую горутину, которая готова к выполнению.

3. Длительные операции: Если горутина выполняет длительную операцию, планировщик может временно приостановить её выполнение, чтобы дать возможность другим горутинам получить процессорное время.

4. Планировщик Go: Планировщик может самостоятельно решать, когда переключать горутины, чтобы обеспечить равномерное распределение процессорного времени между всеми активными горутинами. Это может происходить, например, при достижении определённого количества инструкций или по истечении определённого времени.

Рассмотрим пример кода, чтобы понять, как это работает:

package main
​
import (
    "fmt"
    "time"
)
​
func printNumbers() {
    for i := 1; i <= 5; i++ {
        fmt.Println(i)
        time.Sleep(100 * time.Millisecond) // Блокирует горутину на 100 миллисекунд
    }
}
​
func printLetters() {
    for i := 'a'; i <= 'e'; i++ {
        fmt.Printf("%c\n", i)
        time.Sleep(150 * time.Millisecond) // Блокирует горутину на 150 миллисекунд
    }
}
​
func main() {
    go printNumbers() // Запускает функцию printNumbers в отдельной горутине
    go printLetters() // Запускает функцию printLetters в отдельной горутине
​
    time.Sleep(1 * time.Second) // Основная горутина ждёт 1 секунду, чтобы дать время другим горутинам завершиться
}

• go printNumbers() и go printLetters(): Эти вызовы запускают функции в отдельных горутинах. Планировщик Go будет управлять их выполнением.
• time.Sleep(100 * time.Millisecond): Эта строка блокирует выполнение текущей горутины на 100 миллисекунд, позволяя планировщику переключиться на другую горутину.
• time.Sleep(150 * time.Millisecond): Аналогично, блокирует другую горутину на 150 миллисекунд.
• time.Sleep(1 * time.Second): Основная горутина ждёт 1 секунду, чтобы дать время другим горутинам завершить выполнение.

Переключение горутин позволяет эффективно использовать ресурсы процессора, обеспечивая параллельное выполнение задач без необходимости создания и управления потоками вручную. Это делает горутины мощным инструментом для построения конкурентных приложений в Go.