组件分享之后端组件——基于Go语言的HTML和CSS网站生成器Hugo

Python018

组件分享之后端组件——基于Go语言的HTML和CSS网站生成器Hugo,第1张

近期正在探索前端、后端、系统端各类常用组件与工具,对其一些常见的组件进行再次整理一下,形成标准化组件专题,后续该专题将包含各类语言中的一些常用组件。欢迎大家进行持续关注。

本节分享一个基于Go语言的HTML和CSS网站生成器 hugo ,它针对速度、易用性和可配置性进行了优化。Hugo 获取一个包含内容和模板的目录,并将它们呈现为一个完整的 HTML 网站。Hugo 依赖于 Markdown 文件和元数据的前端,你可以从任何目录运行 Hugo。这适用于您没有特权帐户的共享主机和其他系统。例如我们日常编写一些博客文章,进行快速生成一套静态页面进行分享时可以使用它来进行生成一套静态页面作为我们的博客部署基础。

它支持大量的主题模板,我们可以通过 https://themes.gohugo.io/ 进行选择相关的主题使用,有兴趣的小伙伴可以进行深入研究一下

Goroutine调度是一个很复杂的机制,下面尝试用简单的语言描述一下Goroutine调度机制,想要对其有更深入的了解可以去研读一下源码。

首先介绍一下GMP什么意思:

G ----------- goroutine: 即Go协程,每个go关键字都会创建一个协程。

M ---------- thread内核级线程,所有的G都要放在M上才能运行。

P ----------- processor处理器,调度G到M上,其维护了一个队列,存储了所有需要它来调度的G。

Goroutine 调度器P和 OS 调度器是通过 M 结合起来的,每个 M 都代表了 1 个内核线程,OS 调度器负责把内核线程分配到 CPU 的核上执行

模型图:

避免频繁的创建、销毁线程,而是对线程的复用。

1)work stealing机制

  当本线程无可运行的G时,尝试从其他线程绑定的P偷取G,而不是销毁线程。

2)hand off机制

  当本线程M0因为G0进行系统调用阻塞时,线程释放绑定的P,把P转移给其他空闲的线程执行。进而某个空闲的M1获取P,继续执行P队列中剩下的G。而M0由于陷入系统调用而进被阻塞,M1接替M0的工作,只要P不空闲,就可以保证充分利用CPU。M1的来源有可能是M的缓存池,也可能是新建的。当G0系统调用结束后,根据M0是否能获取到P,将会将G0做不同的处理:

如果有空闲的P,则获取一个P,继续执行G0。

如果没有空闲的P,则将G0放入全局队列,等待被其他的P调度。然后M0将进入缓存池睡眠。

如下图

GOMAXPROCS设置P的数量,最多有GOMAXPROCS个线程分布在多个CPU上同时运行

在Go中一个goroutine最多占用CPU 10ms,防止其他goroutine被饿死。

具体可以去看另一篇文章

【Golang详解】go语言调度机制 抢占式调度

当创建一个新的G之后优先加入本地队列,如果本地队列满了,会将本地队列的G移动到全局队列里面,当M执行work stealing从其他P偷不到G时,它可以从全局G队列获取G。

协程经历过程

我们创建一个协程 go func()经历过程如下图:

说明:

这里有两个存储G的队列,一个是局部调度器P的本地队列、一个是全局G队列。新创建的G会先保存在P的本地队列中,如果P的本地队列已经满了就会保存在全局的队列中;处理器本地队列是一个使用数组构成的环形链表,它最多可以存储 256 个待执行任务。

G只能运行在M中,一个M必须持有一个P,M与P是1:1的关系。M会从P的本地队列弹出一个可执行状态的G来执行,如果P的本地队列为空,就会想其他的MP组合偷取一个可执行的G来执行;

一个M调度G执行的过程是一个循环机制;会一直从本地队列或全局队列中获取G

上面说到P的个数默认等于CPU核数,每个M必须持有一个P才可以执行G,一般情况下M的个数会略大于P的个数,这多出来的M将会在G产生系统调用时发挥作用。类似线程池,Go也提供一个M的池子,需要时从池子中获取,用完放回池子,不够用时就再创建一个。

work-stealing调度算法:当M执行完了当前P的本地队列队列里的所有G后,P也不会就这么在那躺尸啥都不干,它会先尝试从全局队列队列寻找G来执行,如果全局队列为空,它会随机挑选另外一个P,从它的队列里中拿走一半的G到自己的队列中执行。

如果一切正常,调度器会以上述的那种方式顺畅地运行,但这个世界没这么美好,总有意外发生,以下分析goroutine在两种例外情况下的行为。

Go runtime会在下面的goroutine被阻塞的情况下运行另外一个goroutine:

用户态阻塞/唤醒

当goroutine因为channel操作或者network I/O而阻塞时(实际上golang已经用netpoller实现了goroutine网络I/O阻塞不会导致M被阻塞,仅阻塞G,这里仅仅是举个栗子),对应的G会被放置到某个wait队列(如channel的waitq),该G的状态由_Gruning变为_Gwaitting,而M会跳过该G尝试获取并执行下一个G,如果此时没有可运行的G供M运行,那么M将解绑P,并进入sleep状态;当阻塞的G被另一端的G2唤醒时(比如channel的可读/写通知),G被标记为,尝试加入G2所在P的runnext(runnext是线程下一个需要执行的 Goroutine。), 然后再是P的本地队列和全局队列。

系统调用阻塞

当M执行某一个G时候如果发生了阻塞操作,M会阻塞,如果当前有一些G在执行,调度器会把这个线程M从P中摘除,然后再创建一个新的操作系统的线程(如果有空闲的线程可用就复用空闲线程)来服务于这个P。当M系统调用结束时候,这个G会尝试获取一个空闲的P执行,并放入到这个P的本地队列。如果获取不到P,那么这个线程M变成休眠状态, 加入到空闲线程中,然后这个G会被放入全局队列中。

队列轮转

可见每个P维护着一个包含G的队列,不考虑G进入系统调用或IO操作的情况下,P周期性的将G调度到M中执行,执行一小段时间,将上下文保存下来,然后将G放到队列尾部,然后从队列中重新取出一个G进行调度。

除了每个P维护的G队列以外,还有一个全局的队列,每个P会周期性地查看全局队列中是否有G待运行并将其调度到M中执行,全局队列中G的来源,主要有从系统调用中恢复的G。之所以P会周期性地查看全局队列,也是为了防止全局队列中的G被饿死。

除了每个P维护的G队列以外,还有一个全局的队列,每个P会周期性地查看全局队列中是否有G待运行并将其调度到M中执行,全局队列中G的来源,主要有从系统调用中恢复的G。之所以P会周期性地查看全局队列,也是为了防止全局队列中的G被饿死。

M0

M0是启动程序后的编号为0的主线程,这个M对应的实例会在全局变量rutime.m0中,不需要在heap上分配,M0负责执行初始化操作和启动第一个G,在之后M0就和其他的M一样了

G0

G0是每次启动一个M都会第一个创建的goroutine,G0仅用于负责调度G,G0不指向任何可执行的函数,每个M都会有一个自己的G0,在调度或系统调用时会使用G0的栈空间,全局变量的G0是M0的G0

一个G由于调度被中断,此后如何恢复?

中断的时候将寄存器里的栈信息,保存到自己的G对象里面。当再次轮到自己执行时,将自己保存的栈信息复制到寄存器里面,这样就接着上次之后运行了。

我这里只是根据自己的理解进行了简单的介绍,想要详细了解有关GMP的底层原理可以去看Go调度器 G-P-M 模型的设计者的文档或直接看源码

参考: (https://www.cnblogs.com/X-knight/p/11365929.html)

(https://draveness.me/golang/docs/part3-runtime/ch06-concurrency/golang-goroutine/)

1、下载go的zip文件。并且一定要把文件解压到c:\go目录下。

2、配置windows的高级环境变量。包括:GOROOT、GOOS、GOBIN、GOARCH。并且在path变量里面把c:\go\bin加入。以便可以在命令行直接运行go命令。

举例:我的机器:

GOPATH= c:\goc:\go\srcF:\workspace\goSample01

GOBIN=c:\go\binF:\workspace\goSample01\bin

其中,c:\go是go的安装路径;

F:\workspace\goSample01是我写的go语言项目的工程目录;

F:\workspace\goSample01\bin是go语言项目的工程目录下的可执行文件路径

3、在完成环境变量配置后,打开一个命令行窗口,直接输入go,然后回车,看看是否出现go的帮助信息。如果出现,那么go的基本环境就OK了。

注意:这个基本环境不包含开发工具,也不能直接编译带C代码的go程序。

4、

(可选)为了支持Import远程包,最好装个gomingw。下载地址:http://code.google.com/p/gomingw

/downloads/list。如果下的是压缩包,请把它解压到C盘。例如,C:\gowin-env。里面有个Console.bat是以后使用go

get的环境。举例:有个文件a.go,里面import(

"fmt"

"github.com/astaxie/beedb"

_ "github.com/ziutek/mymysql/godrv"

为了编译该a.go文件,需要启动Console.bat,然后在该命令行窗口,进入c:\go\src目录下,执行go getgithub.com/astaxie/beedb

Go get github.com/ziutek/mymysql/godrv .

Go会自动下载该远程包并编译和安装这些包。

配置goclipse(可选)

(如果不喜欢eclipse开发工具,请跳过这个配置。)

1、下载并安装goclipse插件。Goclipse是go语言for eclipse的插件,下载地址:http://code.google.com/p/goclipse/

2、启动eclipse并创建go项目。然后写个最简单的helloworld.go文件,并运行。代码如下:

packagemainimport"fmt"func main(){fmt.Printf("hello, world")}

配置gocode(可选)

如果不需要go语法辅助和eclipse里面的(按ALT+/)弹出go语言自动辅助功能,请跳过这个配置。

1、下载gocode的zip文件,解压后放在go的bin目录下。

2、下载并安装Git软件。并且在path里面配置git的执行路径。例如c:\git\bin

3、在命令行执行:go build .\gocode。如果一切正常,那么将会编译生成一个gocode.exe文件在go的bin目录下。如果编译失败,那么就转第4步。

4、如果第3步直接编译gocode源文件成功,那就直接到第5步。否则,就需要通过git下载gocode源文件,然后再编译。在命令行执行:go get -u github.com/nsf/gocode 。就会生成gocode.exe文件。

5、在goclipse插件里面指定gocode的路径。就可以在elcipse里面调用gocode来帮助写编码了。

从开发工具这块看,go语言还不够成熟,开发工具都还不完善,有待改进。

下载go-tour教程源代码(可选)

Google有个在线运行go语言的教程(http://tour.golang.org/#2),很不错。支持在web上直接运行大部分的go程序,想了解这个教程的源代码的朋友可以通过以下方式获取。如果没兴趣,可以跳过这个步骤。

1、下载安装Mercurial软件。

2、在命令行下输入:

hg clone

作为测试用的。如果把http改成https协议,下载就会失败。搞不懂。

编译带调用C代码的go文件(可选)

1、为了在windows下编译带C代码的go程序,你首先需要下载并安装MinGW或者Cygwin。

2、首选安装MinGW。在安装MinGW之后,记得要把MinGW安装目录\bin路径设置在path环境变量里面,以便能在dos窗口下直接调用gcc。

3、下载一个gowin-env。下载地址:gowin-env。下载后解压到某个目录下,例如:C:\gowin-env. 然后,编辑go-env.bat。配置相关的go参数。例如,我的配置是:

set GOARCH=386

set GOOS=windows

set GOROOT=c:\go

set GOBIN=%GOROOT%\bin

set GOPATH=%GOROOT%F:\workspace\goSample01

设置好go-env.bat后,就可以点击Console.bat来启动编译和运行窗口。

4、编写一个带C代码的go程序。例如,testc.go

5、编译

例如:

go build -compiler gccgo test_c.go

运行调用C代码的go文件(可选)

1、testc.go.

创建rand目录,然后在rand里面创建testc.go. 代码如下:

package rand

/*

//

#include <stdio.h>

*/

import "C"

func PrintHello() {

C.puts(C.CString("Hello, world\n"))

}

2、a.go

在rand下创建a.go.代码如下:

package rand

import "fmt"

func SayHello(name string){

fmt.Println(name)

}

3、test_import.go

在rand的上一级创建test_import.go。代码如下:

package main

import "./rand"

func main(){

rand.SayHello("tom")

rand.PrintHello()

}

4、运行test_import.go

go run test_import.go

在测试其它几个C代码的时候,发现windows版本的cgo还有些编译问题,同样的代码转移到苹果的XCODE下就没有问题。后来终于发现原因了,原来有些例子是unix平台下的,而在windows平台下,方法名和参数需要做调整。

例如:下面代码在windows下编译报一堆错误。

package rand

/*

#include <stdlib.h>

*/

import "C"

func Random() int {

return int(C.random())

}

func Seed(i int) {

C.srandom(C.uint(i))

}

这里需要把return int(C.random()) 修改为“return int(C.rand())”

C.srandom(C.uint(i))修改为“C.srand(C.uint(i))”编译就OK了。