Что происходит с горутиной, работающей с синхронными системными вызовами

1️⃣ Как кратко ответить

Когда горутина выполняет синхронный системный вызов, она блокируется, и планировщик Go может переключиться на выполнение других горутин. Это позволяет эффективно использовать системные ресурсы, даже если одна из горутин ожидает завершения системного вызова.

2️⃣ Подробное объяснение темы

Горутины в Go — это легковесные потоки, которые позволяют выполнять функции параллельно. Они управляются планировщиком Go, который распределяет выполнение горутин между доступными потоками операционной системы. Когда горутина выполняет синхронный системный вызов, например, чтение из файла или сетевого соединения, она может заблокироваться, ожидая завершения этого вызова.

Что такое синхронные системные вызовы?

Синхронные системные вызовы — это операции, которые требуют взаимодействия с операционной системой и могут занять неопределенное время для завершения. Примеры включают чтение и запись в файлы, сетевые операции и другие операции ввода-вывода. Эти вызовы блокируют выполнение программы до тех пор, пока операция не будет завершена.

Как Go обрабатывает блокирующие вызовы?

Go использует модель планировщика, которая позволяет эффективно управлять блокирующими операциями. Когда горутина выполняет блокирующий системный вызов, планировщик Go может временно приостановить её выполнение и переключиться на другие горутины, которые готовы к выполнению. Это позволяет другим горутинам продолжать работу, не дожидаясь завершения блокирующего вызова.

Пример

Рассмотрим пример, где горутина выполняет синхронный системный вызов:

package main
​
import (
    "fmt"
    "net/http"
    "io/ioutil"
)
​
func fetchURL(url string) {
    // Выполняем HTTP GET запрос к указанному URL
    resp, err := http.Get(url)
    if err != nil {
        fmt.Println("Ошибка:", err)
        return
    }
    // Закрываем тело ответа после завершения функции
    defer resp.Body.Close()
​
    // Читаем все данные из тела ответа
    body, err := ioutil.ReadAll(resp.Body)
    if err != nil {
        fmt.Println("Ошибка чтения:", err)
        return
    }
    // Выводим длину полученных данных
    fmt.Printf("Получено %d байт\n", len(body))
}
​
func main() {
    // Запускаем горутину для выполнения HTTP запроса
    go fetchURL("http://example.com")
​
    // Ожидаем ввода от пользователя, чтобы программа не завершилась сразу
    fmt.Scanln()
}

• http.Get(url): Выполняет HTTP GET запрос. Это синхронный системный вызов, который блокирует выполнение горутины до получения ответа.
• defer resp.Body.Close(): Гарантирует, что тело ответа будет закрыто после завершения функции, освобождая ресурсы.
• ioutil.ReadAll(resp.Body): Читает все данные из тела ответа. Это также может быть блокирующей операцией, если данные поступают медленно.

Зачем это нужно?

Эффективное управление блокирующими вызовами позволяет Go-программам оставаться отзывчивыми и использовать системные ресурсы более эффективно. Это особенно важно в сетевых приложениях и системах с высокой степенью параллелизма, где блокирующие операции могут быть частыми. Планировщик Go автоматически обрабатывает такие ситуации, позволяя разработчикам сосредоточиться на логике приложения, а не на управлении потоками.