gg修改器要没root吗_gg修改器没root能用么

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学习云原生不仅要学习云原生的理论知识，动手操作，懂原理，预期还是找到更好的工作，go语言的原理面试的时候基本必问，go的线程调度和多线程的模型，无论觉得他难很生僻也好，一定要学的，可能一时难以吸收，很多知识就是不断的重复，加深印象，尽量吸收，随着时间的推移，你会发现某一天突然就顿悟了。

线程加锁（一）

• ① 理解线程安全

做任何语言的开发，都要去考虑线程安全，可能不少人没做过多线程开发，对于线程安全的理解不太深入。现在大部分的CPU机器，都是多核的，多核的特性，一个计算节点有多个CPU，如果一个应用启动了多线程，一部分线程第一个CPU运行，一部分线程被第二个CPU运行，多个CPU跑多个线程，如果多个线程同时访问多个内存地址，假设没有任何优化的机制，CPU是要读内存的，但是CPU的运行速度是非常快的，至少是快过内存，如果所有的数据都访问内存效率就降低了，目前的CPU的架构体系里面，都有缓存机制，L1、L2、L3这些缓存会缓存一些数据，这些数据就是会被放到缓存上，这个线程在访问这些数据时候，第一次会从内存加载，后面读写都是通过本地缓存来进行的，这样就会出现，可见性。举个例子：内存里面放了一个k-v，两个线程同时读写，在最开始的时间两边读到的是一样的，在某个时间线程1的value修改了，在另一个线程value没有发生改变，依然是原来的值，这就是线程不安全了，通过一种方式保证线程的安全，希望在多线程的编程模式下面，我的程序不会出错。解决方案就是加锁。保护你对变量的访问，当有多个线程在访问一个数据的时候，做过数据库的开发，需要进行行锁的，在我释放锁之前，别人是不能进行修改的。另一个线程要修改的时候，需要拿到锁，才可以进行修改。

• ② 锁

1. Go语言不仅仅提供基于 CSP的通讯模型 ,也支持基于共享内存的多线程数据访问。
2. Sync 包提供了锁的基本原语。
3. sync.Mutex互斥锁：Lock()加锁, Unlock(解锁。
4. sync.RWMutex读写分离锁：不限制并发读,只限制并发写和并发读写) 。
5. sync.WaitGroup：等待一组groutie返回来。
6. sync.Once：保证某段代码只执行- -次。
7. sync.Cond：让一组goroutine在满足特定条件时被唤醒。

线程调度（二）

• ① 介绍

1. 进程：资源分配的基本单位
2. 线程：调度的基本单位
3. 无论是线程还是进程,在linux中都以task_ struct 描述,从内核角度看,与进程无本质区别
4. Glibc 中的pthread库提供NPTL ( Native POSIX Threading Library )支持

• ② Linux进程的内存使用

早期的操作系统访问内存，直接就访问对应的物理地址了，如果多个进程的时候它们之间互相抢内存的地址，一个电脑就4G的物理地址很多进程都在抢，具体给那个呢？就开始有了虚拟地址，一个机器有4G的内存，这些物理地址就是固定的了，每起一个应用进程的时候，就会虚拟出来一部分的内存空间出来，这些内存空间的地址就是虚拟的地址，虚拟地址包含下面图例的内容。追求最高的性能，就是一个物理内存对应一个虚拟内存，如果是这种方式，记录很多很多页的数据，就发展成多级的页面，比较常见的就是4级页表，PGD: page global directory；PUD: page upper directory；PMD: page middle directory；PT: page table。真正的物理内存的地址就是通过这4级索引找到page table。

• ③ CPU对内存的访问

1. CPU.上有个Memory Management Unit ( MMU )单元。
2. CPU把虚拟地址给MMU , MMU去物理内存中查询页表,得到实际的物理地址。
3. CPU维护一份缓存Translation Lookaside Buffer ( TLB ) ,缓存虚拟地址和物理地址的映射关
   系。

• ④ 进程切换开销

直接开销

1. 切换页表全局目录( PGD )
2. 切换内核态堆栈
3. 切换硬件上下文 (进程恢复前,必须装入寄存器的数据统称为硬件上下文)
4. 刷新TLB
5. 系统调度器的代码执行

间接开销：CPU 缓存失效导致的进程需要到内存直接访问的IO操作变多

• ⑤ 线程切换

1. 线程本质上只是- -批共享资源的进程,线程切换本质上依然需要内核进行进程切换。
2. 一组线程因为共享内存资源,因此一个进程的所有线程共享虚拟地址空间,线程切换相比进程切换，主要节省了虚拟地址空间的切换。

• ⑥ 用户线程

无需内核帮助,应用程序在用户空间创建的可执行单元,创建销毁完全在用户态完成。

• ⑥ Goroutine

Go语言基于GMP模型实现用户态线程

1. Goroutine :表示goroutine ,每个goroutine都有自己的栈空间，定时器,初始化的栈空间在2k左右,空间会随着需求增长。
2. Machine :抽象化代表内核线程 ,记录内核线程栈信息, 当goroutine调度到线程时,使用该goroutine自己的栈信息。
3. Process :代表调度器,负责调度goroutine ,维护一个本地goroutine队列, M从P.上获得goroutine并执行,同时还负责部分内存的管理。

• ⑦ MPG的对应关系

• ⑧ GMP 模型细节

• ⑨ P的状态
  _Pidle：处理器没有运行用户代码或者调度器，被空闲队列或者改变其状态的结构持有，运行队列为空
  _Prunning：被线程M持有，并且正在执行用户代码或者调度器
  _Psyscall：没有执行用户代码，当前线程陷入系统调用
  _Pgcstop：被线程M持有，当前处理器由于垃圾回收被停止
  _Pdead：当前处理器已经不被使用

• ⑩ G的状态

_Gidle：刚刚被分配并且还没有被初始化，值为0，为创建goroutine后 的默认值
_Grunnable：没有 执行代码，没有栈的所有权，存储在运行队列中，可能在某个P的本地队列或全局队列中(如上图)。
_Grunning：正在执行代码的goroutine，拥有栈的所有权
_Gsyscall：正在执行系统调用，拥有栈的所有权，与P脱离，但是与某个M绑定，会在调用结束后被分配到运行队列
_Gwaiting：被阻塞的goroutine,阻塞在某个channel的发送或者接收队列
_Gdead：当 前goroutine未被使用，没有执行代码，可能有分配的栈，分布在空闲列表gFree,可能是一个刚刚初始化的goroutine,也可能是执行了goexit退出的goroutine
_Gcopystar：栈正在被拷贝，没有执行代码，不在运行队列上，执行权在
_Gscan ：GC 正在扫描栈空间，没有执行代码，可以与其他状态同时存在

• ⑪ G的状态转换图

• ⑫ G所在的位置

1. 进程都有一个全局的G队列
2. 每个P拥有自己的本地执行队列
3. 有不在运行队列中的G
   3.1. 处于channel阻塞态的G被放在sudog
   3.2. 脱离P绑定在M上的G,如系统调用
   3.3. 为了复用,执行结束进入P的gFree列表中的G

• ⑬ Goroutine 创建过程

1.获取或者创建新的Goroutine结构体
1.1 从处理器的gFree列表中查找空闲的Goroutine
1.2 如果不存在空闲的Goroutine ,会通过runtime.malg创建一个栈大小足够的新结构体
2. 将函数传入的参数移到Goroutine的栈上
3. 更新Goroutine调度相关的属性,更新状态为Grunnable
4. 返回的Goroutine会存储到全局变量allgs中

• ⑭ 将Goroutine 放到运行队列上

1. Goroutine设置到处理器的runnext作为下一个处理器执行的任务
2. 当处理器的本地运行队列已经没有剩余空间时(256) ,就会把本地队列中的一部分Goroutine和待加入的Goroutine通过runtime.runqputslow添加到调度器持有的全局运行队列上

• ⑮调度器行为

1. 为了保证公平,当全局运行队列中有待执行的Goroutine时,通过schedtick保证有一定几率(1/61)会从全局的运行队列中查找对应的Goroutine
2. 从处理器本地的运行队列中查找待执行的Goroutine
3. 如果前两种方法都没有找到Goroutine ,会通过runtime.findrunnable进行阻塞地查找Goroutine
   3.1 从本地运行队列、 全局运行队列中查找
   3.2 从网络轮询器中查找是否有 Goroutine等待运行
   3.3 通过runtime.runqsteal尝试从其他随机的处理器中窃取一半待运行的Goroutine

内存管理（三）

• ① 关于内存管理的争论

1. java/golang：内存管理太重要了!手动管理麻烦且容易出错，所以我们应该交给机器去管理!【不相信人，给人的精力腾出来做业务功能，让机器管理内存】
2. c/c++：内存管理太重要了!所以如果交给机器管理，我不能放心!【语言本身，相信开发人员的素质，相信开发理解内存管理的机制，容易分散精力】

• ② 堆管理

• ③ 堆内存管理

1. 初始化连续内存块作为堆
2. 有内存申请的时候，Allocator从堆内存的未分配区域分割小内存块
3. 用链表将已分配内存连接起来
4. 需要信息描述每个内存块的元数据:大小，是否使用，下一个内存块的地址等
5. 内存回收就是扫描堆内存，将不再被使用的内存设置为unused

• ④ 堆内存管理的挑战

1. 内存分配需要系统调用,在频繁内存分配的时候,系统性能较低。
2. 多线程共享相同的内存空间，同时申请内存时，需要加锁,否则会产生同-块内存被多个线程访问的情况。
3. 内存碎片的问题，经过不断的内存分配和回收,内存碎片会比较严重,内存的使用效率降低。

• ⑤ ThreadCacheMalloc概览

• ⑥ TCMalloc

1. page:内存页，-块8K大小的内存空间。Go与操作系统之间的内存申请和释放,都是以
2. page为单位的
3. span:内存块，一个或多个连续的page组成一个 span
4. sizeclass :空间规格，每个span都带有一个 sizeclass ,标记着该 span中的page应该如何使用
5. object :对象,用来存储一个变量数据内存空间 ，-个span在初始化时，会被切割成一堆等大的object ; 假设object的大小是16B，span大小是8K , 那么就会把span中的page就会被初始化8K/ 16B = 512个object。所谓内存分配,就是分配一个object出去

对象大小定义
1.小对象大小: 0~256KB
2.中对象大小 : 256KB~1MB
3.大对象大小: >1MB

小对象的分配流程：ThreadCache -> CentralCache -> HeapPage ,大部分时候, ThreadCache缓存都是足够的,不需要去访问CentralCache和HeapPage，无系统调用配合无锁分配,分配效率是非常高的

中对象分配流程：直接在 PageHeap中选择适当的大小即可, 128 Page的Span所保存的最大内存就是1MB

大对象分配流程：从large span set选择合适数量的页面组成span ,用来存储数据

• ⑦ Go语言内存分配

两个大小一样的span class对应一个size class ，一个存指针，一个存直接引用，内存直接引用的span无需内存回收

• mcache :小对象的内存分配直接走sizeclass从1到66,每个class两个spanSpan大小是8KB，按span class大小切分
• mcentralSpan内的所有内存块都被占用时,没有剩余空间继续分配对象, mcache会向mcentral申请1个
  span，mcache拿到span后继续分配对象当mcentral向mcache提供span时,如果没有符合条件的span，mcentral会向mheap申请span
• mheap当mheap没有足够的内存时，mheap会向OS申请内存，Mheap把Span组织成了树结构,而不是链表然后把Span分配到heapArena进行管理,它包含地址映射和span是否包含指针等位图
  为了更高效的分配、回收和再利用内存

• ⑧ 内存回收

引用计数(Python,PHP,Swift)

1. 对每一个对象维护一 个引用计数，当引用该对象的对象被销毁的时候,引用计数减1，当引用计数为0的时候，回收该对象
2. 优点：对象可以很快的被回收,不会出现内存耗尽或达到某个阀值时才回收
3. 缺点：不能很好的处理循环引用,而且实时维护引用计数,有也一定的代价

标记-清除( Golang )

1. 从根变量开始遍历所有引用的对象 ,引用的对象标记为”被引用” ,没有被标记的进行回收
2. 优点：解决引用计数的缺点
3. 缺点：需要STW ( stop the word ) , 即要暂停程序运行

分代收集( Java )
按照生命周期进行划分不同的代空间,生命周期长的放入老年代，短的放入新生代，新生代的回收频率高于老年代的频率

• ⑨ mspan

1. allocBits ：记录了每块内存分配的情况
2. gcmarkBits：记录了每块内存的引用情况,标记阶段对每块内存进行标记,有对象引用的内存标记为1 ,没有的标记为0

这两个位图的数据结构是完全一致的 ,标记结束则进行内存回收,回收的时候,将allocBits指向gcmarkBits ,标记过的则存在,未进行标记的则进行回收。

• ⑩ GC 工作流程

Golang GC的大部分处理是和用户代码并行的

Mark :

1. Mark Prepare:初始化GC任务,包括开启写屏障(write barrier)和辅助GC(mutator assist) ,统计root对象的任务数量等。这个过程需要STW
2. GC Drains:扫描所有root对象，包括全局指针和goroutine(G)栈上的指针(扫描对应G栈时需停止该G) ,将其加入标记队列(灰色队列)，并循环处理灰色队列的对象,直到灰色队列为空。该过程后台并行执行

Mark Termination：完成标记工作，重新扫描(re-scan)全局指针和栈。因为Mark和用户程序是并行的，所以在Mark过程中可能会有新的对象分配和指针赋值，这个时候就需要通过写屏障( write barrier)记录下来，re-scan再检查一下，这个过程也是会STW的

Sweep：按照标记结果回收所有的白色对象，该过程后台并行执行

Sweep Termination：对未清扫的span进行清扫，只有上-轮的GC的清扫工作完成才可以开始新一轮的 GC

• ⑪ 三色标记【白色、灰色、黑色】

1. GC开始时，认为所有object都是白色，即垃圾
2. 从root区开始遍历,被触达的object 置成灰色
3. 遍历所有灰色object ,将他们内部的引用变量置成灰色，自身置成黑色
4. 循环第3步,直到没有灰色object了，只剩下了黑白两种，白色的都是垃圾
5. 对于黑色object ,如果在标记期间发生了写操作,写屏障会在真正赋值前将新对象标记为灰色
6. 标记过程中, mallocgc新分配的object ,会先被标记成黑色再返回

包引用与依赖管理（四）

• ① Go 语言依赖管理的演进

回顾GOPATH

1. 通过环境变量设置系统级的 Go语言类库目录
2. GOPATH的问题?
   不同项目可能依赖不同版本、代码被clone以后需要设置GOPATH才能编译

vendor

1. 自1.6版本，支持vendor目录,在每个Go语言项目中,创建-个名叫vendor的目录,并将依赖拷贝至该目录.
2. Go语言项目会自动将vendor目录作为自身的项目依赖路径

好处

1. 每个项目的vendor目录是独立的,可以灵活的选择版本
2. Vendor目录与源代码-起check in到github ,其他人checkout以后可直接编译
3. 无需在编译期间下载依赖包 ，所有依赖都已经与源代码保存在一起

• ② vendor管理工具

通过声明式配置,实现vendor管理的自动化

1. 在早期，Go语言无自带依赖管理工具,社区方案鱼龙混杂此较出名的包括：Godeps, Glide
2. Go 语言随后发布了自带的依赖管理工具Gopkg
3. 很快用新的工具gqmod替换掉了gopkg
   ● 切换mod开启模式: export GO111MODULE=on/off/auto
   ● Go mod相比之前的工具更灵活易用,以基本统一了 Go语言依赖管理
4. 目的
   ● 版本管理
   ● 防篡改

• ③ Go mod 使用

1. 创建项目
2. 初始化Go模块
   ● go mod init
3. 下载依赖包
   ● go mod download (下载的依赖包在$GOPATH/pkg.如果没有设置GOPATH。则下载在项目根目最/pkg )
   ” ● 在源代码中使用某个依赖包 .如/emicklei/go-resthul
4. 添加缺少的依赖并为依赖包瘦身
   ” ● go mod tidy
5. 把Go依赖模块添加到vendor目录
   ● go mod vendor
6. 配置细节会被保存在项目根目录的go.mod中，可在require或者replacement中指定版本

Go mod 样例

动手编写一个HTTP Server（五）

• ① 理解网络协议层

• ② 理解socket

socket被翻译为“套接字”，它是计算机之间进行通信的一种约定或一种方式。Linux中的一-切都是文件，为了表示和区分已经打开的文件，UNIX/Linux会给每个文件分配一个ID，这个ID就是一个整数，被称为文件描述符网络连接也是一个文件，它也有文件描述符服务器端先初始化Socket，然后与端C口绑定(bind)，对端C门进行监听(listen)，调用accept阻塞，等待客户端连接在这时如果有个客户端初始化一个Socket ，然后连接服务器(connect) ,如果连接成功，这时客户端与服务器端的连接就建立了服务端的Accept接收到请求以后，会生成连接FD，借助这个FD我们就可以使用普通的文件操作函数来传输数据了，例如:

• 用read()读取从远程计算机传来的数据
• 用write()向远程计算机写弓入数据

• ③ 阻塞IO模型

• ④ 非阻塞 IO 模型

• ⑤ IO 多路复用

• ⑥ 异步IO

• ⑦ Go语言高性能 httpserver的实现细节

Go语言将协程与fd资源绑定

1. 一个socket fd与一个协程绑定
2. 当socket fd未就绪时,将对应协程设置为Gwaiting状态,将CPU时间片让给其他协程
3. Go语言runtime调度器进行调度唤醒协程时,检查fd是否就绪，如果就绪则将协程置为Grunnable并加入执行队列
4. 协程被调度后处理fd数据

调试（六）

• ① debug

gdb

1. Gccgo原生支持gdb,因此可以用gdb调试Go语言代码,但dIv对Go语言debug的支持比gdb更好
2. Gdb对Go语言的栈管理,多线程支持等方面做的不够好,调试代码时可能有错乱现象

dlv：Go语言的专用debugger。

• ② 更多debug方法

添加加日志

1. 在关键代码分支中加入日志
2. 基于fmt包将日志输出到标准输出stdout: fmt.Println()
3. fmt无日志重定向，无日志分级

即与日志框架将日志输出到对应的appender

1. 比如可利用glog进行日志输出
2. 可配置appender，将标准输出转至文件
3. ]支持多级日志输出，可修改配置调整日志等级
4. 自带时间戳和代码行，方便调试

• ③ 性能分析（Performance Profiling）

CPU Profiling:在代码中添加CPUProfile代码，runtime/pprof包提供支持

1. CPU profile：程序的CPU使用情况，每100毫秒采集一次CPU使用情况
2. Memory Profile：程序的内存使用情况
3. Block Profiling：非运行态的goroutine细节，分析和查找死锁
4. Goroutine Profiling：所有goroutines的细节状态,有哪些goroutine，它们的调用关系是怎样的

PS：开发很多人是应用开发，有些高级语言导致开发人员对于底层了解的非常少，很多高级语言已经封装了底层的调用，很多时候不需要解除的，建议去理解下为什么语言要有这个功能，要具体是解决了什么问题，例如这些线程问题，在linux里面是怎么解决的，从一个点去解决的，分享学习方法的时候解决的，本质上要对linux操作系统了解，也不用急着死磕，积累到一定程度可能就顿悟了。

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