如何看待go語(yǔ)言泛型的最新設(shè)計(jì)？

Go 由于不支持泛型而臭名昭著，但最近棚基，泛型已接近成為現(xiàn)實(shí)。Go 團(tuán)隊(duì)實(shí)施了一個(gè)看起來(lái)比較穩(wěn)定的設(shè)計(jì)草案，并且正以源到源翻譯器原型的形式獲得關(guān)注。本文講述的是泛型的最新設(shè)計(jì)，以及如何自己嘗試泛型。

主要從事網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)、PC網(wǎng)站建設(shè)（電腦版網(wǎng)站建設(shè)）、wap網(wǎng)站建設(shè)（手機(jī)版網(wǎng)站建設(shè)）、成都響應(yīng)式網(wǎng)站建設(shè)、程序開(kāi)發(fā)、微網(wǎng)站、微信平臺(tái)小程序開(kāi)發(fā)等，憑借多年來(lái)在互聯(lián)網(wǎng)的打拼，我們?cè)诨ヂ?lián)網(wǎng)網(wǎng)站建設(shè)行業(yè)積累了豐富的成都網(wǎng)站建設(shè)、成都網(wǎng)站設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)驗(yàn)，集策劃、開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、營(yíng)銷(xiāo)、管理等多方位專(zhuān)業(yè)化運(yùn)作于一體，具備承接不同規(guī)模與類(lèi)型的建設(shè)項(xiàng)目的能力。

例子

FIFO Stack

假設(shè)你要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)先進(jìn)先出堆棧。沒(méi)有泛型，你可能會(huì)這樣實(shí)現(xiàn)：

type?Stack?[]interface{}func?(s?Stack)?橘和銷(xiāo)Peek()?interface{}?{

return?s[len(s)-1]

}

func?(s?*Stack)?Pop()?{

*s?=?(*s)[:

len(*s)-1]

}

func?(s?*Stack)?Push(value?interface{})?{

*s?=?

append(*s,?value)

}

但是，這里存在一個(gè)問(wèn)題：每當(dāng)你 Peek 項(xiàng)時(shí)，都必須使用類(lèi)型斷言將其從 interface{} 轉(zhuǎn)換為你需要的類(lèi)型。如果你的堆棧是 *MyObject 的堆棧，則意味著很多 s.Peek().(*MyObject)這樣的代碼。這不僅讓人眼花繚亂，而且還可能引發(fā)錯(cuò)誤。比如忘記 * 怎么辦？或者如果您輸入錯(cuò)誤的類(lèi)型怎么辦？s.Push(MyObject{})` 可以順利編譯，而且你可能不會(huì)發(fā)現(xiàn)到自己的錯(cuò)誤，直到它影響到你的整個(gè)服務(wù)為止。

通常，使用 interface{} 是相對(duì)危險(xiǎn)的。使用更多受限制的類(lèi)型總是更安全，因?yàn)榭梢栽诰幾g時(shí)而不是運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。

泛型通過(guò)允許類(lèi)型具有類(lèi)型參數(shù)來(lái)解決此問(wèn)題：

type?Stack(type?T)?[]Tfunc?(s?Stack(T))?Peek()?T?{

return?s[len(s)-1]

}

func?(s?*Stack(T))?Pop()?{

*s?=?(*s)[:

len(*s)-1]

}

func?(s?*Stack(T))?Push(value?T)?{

*s?=?

append(*s,?value)

}

這會(huì)向 Stack 添加一個(gè)類(lèi)型參數(shù)，從而完全不需要 interface{}?，F(xiàn)在，當(dāng)你使用 Peek() 時(shí)，返回的值已經(jīng)是原始類(lèi)型，并且沒(méi)有機(jī)會(huì)返回錯(cuò)誤的值類(lèi)型。這種方式更安全，更容易使用。（譯注：就是看起來(lái)更丑陋，^-^）

此外，泛型代碼通常更易于編譯器優(yōu)化，從而獲得更好的性能（以二進(jìn)制大小為代價(jià)）。如果我們對(duì)上面的非泛型代碼和泛型代碼進(jìn)行基準(zhǔn)測(cè)試，我們可以看到區(qū)別：

type?MyObject?struct?{

X?

int

}

var?sink?MyObjectfunc?BenchmarkGo1(b?*testing.B)?{

for?i?:=?0;?i??b.N;?i++?{

var?s?Stack

s.Push(MyObject{})

s.Push(MyObject{})

s.Pop()

sink?=?s.Peek().(MyObject)

}

}

func?BenchmarkGo2(b?*testing.B)?{

for?i?:=?0;?i??b.N;?i++?{

var?s?Stack(MyObject)

s.Push(MyObject{})

s.Push(MyObject{})

s.Pop()

sink?=?s.Peek()

}

}

結(jié)果：

BenchmarkGo1BenchmarkGo1-16?????12837528?????????87.0?ns/op???????48?B/op????????2?allocs/opBenchmarkGo2BenchmarkGo2-16?????28406479?????????41.9?ns/op???????24?B/op????????2?allocs/op

在這種情況下，我們分配更少圓游的內(nèi)存，同時(shí)泛型的速度是非泛型的兩倍。

合約（Contracts）

上面的堆棧示例適用于任何類(lèi)型。但是，在許多情況下，你需要編寫(xiě)僅適用于具有某些特征的類(lèi)型的代碼。例如，你可能希望堆棧要求類(lèi)型實(shí)現(xiàn) String() 函數(shù)

【原創(chuàng)】樹(shù)莓派3B開(kāi)發(fā)Go語(yǔ)言（四）-自寫(xiě)庫(kù)實(shí)現(xiàn)pwm輸出

在前一小節(jié)中介紹了點(diǎn)亮第一個(gè)LED燈，這里我們準(zhǔn)備進(jìn)階嘗試下，輸出第一段PWM波形。（PWM也就是脈寬調(diào)制，一譽(yù)宴種可調(diào)占空比的技術(shù)，得到的效果就是：如果用示波器測(cè)量引腳會(huì)發(fā)現(xiàn)有方波輸出，而且高電平、低電平的時(shí)間是可調(diào)的。）

這里爪爪熊準(zhǔn)備寫(xiě)成一個(gè)golang的庫(kù)，并開(kāi)源到github上，后續(xù)更新將直接更新到github中，如果你有興趣可以和我聯(lián)系。 github點(diǎn)抗 /dpawsbear/bear_rpi_go

我在很多的教程中都看到說(shuō)樹(shù)莓派的PWM（硬件）只有一個(gè)GPIO能夠輸出，就是 GPIO1 。這可是不小的打擊，因?yàn)槲蚁胧褂弥辽偎膫€(gè) PWM ，還是不死心，想通過(guò)硬件手冊(cè)上找尋蛛絲馬跡，看看究竟怎么回事。

手冊(cè)上找尋東西稍等下講述，這里先提供一種方法測(cè)試 樹(shù)莓派3B 的 PWM 方法：用指令控制硬件PWM。

這里通過(guò)指令的方式掌握了基本的pwm設(shè)置技巧，決定去翻一下手冊(cè)看看到底PWM怎么回事，這里因?yàn)闆](méi)有 BCM2837 的手冊(cè)，根據(jù)之前文章引用官網(wǎng)所說(shuō)， BCM2835 和 BCM2837 應(yīng)該是一樣的。這里我們直接翻閱 BCM2835 的手冊(cè)，直接找到 PWM 章節(jié)。找到了如下圖：

圖中可以看到在博通的命名規(guī)則中 GPIO 12、13、18、19、40、41、45、52、53 均可以作為PWM輸出。但是只有兩路PWM0 PWM1。根據(jù)我之前所學(xué)知識(shí)，不出意外應(yīng)該是PWM0 和 PWM1可以輸出不一樣的占空比，但是頻率應(yīng)該是一樣的。因?yàn)闆](méi)有示波器，暫時(shí)不好測(cè)試。先找到下面對(duì)應(yīng)圖：

根據(jù)以上兩個(gè)圖對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)如下規(guī)律：

對(duì)照上面的表可以看出從 BCM2837 中印出來(lái)的能夠使用在PWM上的就這幾個(gè)了。

為了驗(yàn)證個(gè)人猜想是否正確，這里先直接使用指令的模式，模擬配置下是否能夠正常輸出。

通過(guò)上面一系列指令模擬發(fā)現(xiàn)，（GPIO1、GPIO26）、（GPIO23、GPIO24）是綁定在一起的，調(diào)節(jié)任意一個(gè)，另外一個(gè)也會(huì)發(fā)生變化。也即是PWM0、PWM1雖然輸出了兩路，可以理解成孫宴兩路其實(shí)都是連在一個(gè)輸出口上。這里由于沒(méi)有則虛銀示波器或者邏輯分析儀這類(lèi)設(shè)備（僅有一個(gè)LED燈），所以測(cè)試很簡(jiǎn)陋，下一步是使用示波器這類(lèi)東西對(duì)頻率以及信號(hào)穩(wěn)定性進(jìn)行下測(cè)試。

小節(jié)：樹(shù)莓派具有四路硬件輸出PWM能力，但是四路中只能輸出兩個(gè)獨(dú)立（占空比獨(dú)立）的PWM，同時(shí)四路輸出的頻率均是恒定的。

上面大概了解清楚了樹(shù)莓派3B的PWM結(jié)構(gòu)，接下來(lái)就是探究如何使用Go語(yǔ)言進(jìn)行設(shè)置。

因?yàn)槟玫搅耸謨?cè)，這里我想直接操作寄存器的方式進(jìn)行設(shè)置，也是順便學(xué)習(xí)下Go語(yǔ)言處理寄存器的過(guò)程。首先需要拿到pwm 系列寄存器的基地址，但是翻了一圈手冊(cè)，發(fā)現(xiàn)只有偏移，沒(méi)有找到基地址。

經(jīng)過(guò)了一段時(shí)間的努力后，決定寫(xiě)一個(gè) 樹(shù)莓派3B golang包開(kāi)源放在github上，只需要寫(xiě)相關(guān)程序進(jìn)行調(diào)用就可以了，以下是相關(guān)demo（pwm）（在GPIO.12 上輸出PWM波，放上LED燈會(huì)有呼吸燈的效果，具體多少頻率還沒(méi)有進(jìn)行測(cè)試）

以下是demo(pwm) 源碼

golang的線程模型——GMP模型

內(nèi)核線程（Kernel-Level Thread ，KLT）

輕量級(jí)進(jìn)程（Light Weight Process,LWP）：輕量級(jí)進(jìn)程就是我們通常意義上所講的線程，由于每個(gè)輕量級(jí)進(jìn)程都由一個(gè)內(nèi)核線程支持，因此只有先支持內(nèi)核線程，才能有輕量級(jí)進(jìn)程

用戶線程與系統(tǒng)線程一一對(duì)應(yīng)，用戶線程執(zhí)行如lo操作的系統(tǒng)調(diào)用時(shí)，來(lái)回切換操作開(kāi)銷(xiāo)相對(duì)比較大

多個(gè)用戶線程對(duì)應(yīng)一個(gè)內(nèi)核線程，當(dāng)內(nèi)核線程對(duì)應(yīng)的一個(gè)用戶線程被阻塞掛起時(shí)候，其他用戶線程也阻塞不能執(zhí)行了。

多對(duì)多模型是可以充分利用多核CPU提升運(yùn)行效能的

go線程模型包含三個(gè)概念：內(nèi)核線程(M)，goroutine(G),G的上下文環(huán)境（P）；

GMP模型是goalng特有的。

P與M一般是一一對(duì)應(yīng)的。P（上下文）管理著一組G（goroutine）掛載在M（內(nèi)核線程）上運(yùn)行，圖中左邊藍(lán)色為正在執(zhí)行狀態(tài)的goroutine，右邊為待執(zhí)行狀態(tài)的goroutiine隊(duì)列。P的數(shù)量由環(huán)境變量GOMAXPROCS的值或程序運(yùn)行runtime.GOMAXPROCS()進(jìn)行設(shè)置。

當(dāng)一個(gè)os線程在執(zhí)行M1一個(gè)G1發(fā)生阻塞時(shí)，調(diào)度器讓M1拋棄P，等待G1返回，然后另起一個(gè)M2接收P來(lái)執(zhí)行剩下的goroutine隊(duì)列（G2、G3...），這是golang調(diào)度器厲害的地方，可以保證有足夠的線程來(lái)運(yùn)行剩下所有的goroutine。

當(dāng)G1結(jié)束后，M1會(huì)重新拿回P來(lái)完成，如果拿不到就丟到全局runqueue中，然后自己放到線程池或轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)?？臻e的上下文P會(huì)周期性的檢查全局runqueue上的goroutine，并且執(zhí)行它。

另一種情況就是當(dāng)有些P1太閑而其他P2很忙碌的時(shí)候，會(huì)從其他上下文P2拿核薯如一些G來(lái)執(zhí)行。

詳細(xì)可以翻看下方第一個(gè)參考鏈接，寫(xiě)得真好。

最后用大佬的總結(jié)來(lái)做最后的收尾————

Go語(yǔ)言運(yùn)行時(shí)，通過(guò)核心元素G，M，P 和 自己的調(diào)度器，實(shí)現(xiàn)了自己的并發(fā)線程模型。調(diào)度器通過(guò)對(duì)G，M，P的調(diào)度實(shí)現(xiàn)了兩級(jí)線程模型中操作系統(tǒng)內(nèi)核之外的調(diào)度任務(wù)。手滑整個(gè)調(diào)度過(guò)程中會(huì)在多種時(shí)機(jī)去觸發(fā)最核心的步驟 “一整輪調(diào)度”，而一整輪調(diào)度中最關(guān)鍵的部分在“全力查找可運(yùn)行G”，它保證了M的高效運(yùn)行（換句話說(shuō)就是充分使用了計(jì)算機(jī)的物理資源），一整輪調(diào)度中還會(huì)涉及到M的啟用停改啟止。最后別忘了，還有一個(gè)與Go程序生命周期相同的系統(tǒng)監(jiān)測(cè)任務(wù)來(lái)進(jìn)行一些輔助性的工作。

淺析Golang的線程模型與調(diào)度器

Golang CSP并發(fā)模型

Golang線程模型

網(wǎng)站欄目：go語(yǔ)言找色 go語(yǔ)言chan
本文地址：http://jinyejixie.com/article12/dccpjdc.html

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