怎么在Golang中進行多核設置

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一、什么是多核設置？

多核設置（或多處理器設置）是指在多核CPU上運行Golang程序時，通過設置一些運行參數，讓程序能夠充分利用多核CPU的處理能力，從而提升程序的并發性能。

在默認情況下，Golang的并發機制只會使用單個核心。這是因為Golang使用的調度器（Scheduler）是基于協作式調度（Cooperative Scheduling）的，即只有在當前的Goroutine主動讓出處理器時，才會切換到其他的Goroutine，從而保證同一時間只有一個Goroutine在執行。這種機制雖然簡單高效，但是只能使用單個核心，無法充分利用多核CPU的性能優勢。

因此，在進行多核設置時，需要通過一些特殊的設置，讓Golang的調度器能夠在多個核心上調度Goroutine，并將負載均衡在不同的核心上，從而提升程序的并發性能。

二、如何進行多核設置？

在Golang中進行多核設置需要使用系統調用，主要有以下三個函數：

1. runtime.GOMAXPROCS(n int)

這個函數用來設置代碼運行時使用的最大 CPU 核數。它的默認值是1，即只使用單核。如果設置為大于1的值，那么Golang會在多核處理器上運行Goroutine。例如：

runtime.GOMAXPROCS(4) //使用4個核心運行程序

2. runtime.LockOSThread()

這個函數用來將當前Goroutine鎖定到當前線程上，防止調度器將其切換到其他線程上運行，從而減少線程切換的開銷。例如：

func loop() {

runtime.LockOSThread()  //鎖定當前協程到當前線程
//進行一些處理

}

3. runtime.UnlockOSThread()

這個函數用來將當前Goroutine從當前線程上解鎖，從而使它可以被調度器切換到其他線程上運行。例如：

func loop() {

//進行一些處理
runtime.UnlockOSThread()  //解鎖當前協程

}

如果不調用UnlockOSThread函數，當前協程將永遠無法從當前線程上切換出去。

三、如何評估多核設置的效果？

在進行多核設置之前，需要先評估當前程序在單核和多核環境下的性能表現，以便能夠通過多核設置提升程序的性能。

評估程序的性能可以使用Go自帶的性能分析工具pprof。pprof可以對程序的CPU、內存使用情況進行分析，從而找出代碼中的性能瓶頸。

1. 安裝pprof

首先需要安裝pprof：

go get -u github.com/google/pprof

2.運行pprof

使用pprof分析程序的性能，需要在程序中加入profiling代碼，并將其開啟：

package main

import (

"math/rand"
"os"
"runtime/pprof"
"time"

)

func main() {

pprofFile, err := os.Create("cpu.prof")
if err != nil {
    panic(err)
}
pprof.StartCPUProfile(pprofFile)
defer pprof.StopCPUProfile()

rand.Seed(time.Now().UnixNano())
for i := 0; i < 10; i++ {
    go func() {
        for {
            num := rand.Intn(1000000000)
            _ = num * num
        }
    }()
}

time.Sleep(10 * time.Second)

}

在程序運行后，會在當前目錄下生成一個cpu.prof文件，包含了程序的CPU使用情況。可以使用下面的命令進行分析：

pprof -http=:9999 cpu.prof

這個命令會啟動一個Web服務器，可以在瀏覽器中通過http://localhost:9999/進行訪問。在網頁上可以查看程序的CPU使用情況、函數調用關系和調用次數等信息，從而找出性能瓶頸。

3.比較單核和多核性能

有了pprof工具，可以在單核和多核環境下運行程序，并比較它們的性能表現。

比較單核和多核性能需要在運行程序時設置GOMAXPROCS參數：

go run -race -p=1 main.go    //單核運行
go run -race -p=4 main.go    //四核運行

用pprof對兩次運行的程序進行性能分析，比較它們的CPU使用率和函數調用次數。通過比較性能分析結果，可以找出程序中的性能瓶頸，并進行優化。

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