Upgrade to Pro
— share decks privately, control downloads, hide ads and more …
Speaker Deck
Features
Speaker Deck
PRO
Sign in
Sign up for free
Search
Search
チャネルの仕組み
Search
Kenshi Kamata
April 16, 2018
Programming
6
5.2k
チャネルの仕組み
2018/04/16 golang.tokyo #14 の発表です
Kenshi Kamata
April 16, 2018
Tweet
Share
More Decks by Kenshi Kamata
See All by Kenshi Kamata
500万ユーザーを支える残高の冪等性 / The idempotency of the balance for 5 million Merpay users
knsh14
0
2.6k
Go1.10 strings.Builder の紹介
knsh14
2
1.3k
Go でインタプリタを 書いてみよう
knsh14
0
2.8k
Let’s Create An Interpreter In Go
knsh14
0
120
Go Code Review Comment を翻訳した話
knsh14
0
7.3k
tvOS Leaderboard
knsh14
0
1.2k
Other Decks in Programming
See All in Programming
Webの技術スタックで マルチプラットフォームアプリ開発を可能にするElixirDesktopの紹介
thehaigo
2
1k
ペアーズにおけるAmazon Bedrockを⽤いた障害対応⽀援 ⽣成AIツールの導⼊事例 @ 20241115配信AWSウェビナー登壇
fukubaka0825
5
1.5k
WebフロントエンドにおけるGraphQL(あるいはバックエンドのAPI)との向き合い方 / #241106_plk_frontend
izumin5210
4
1.3k
Dev ContainersとGitHub Codespacesの素敵な関係
ymd65536
1
140
レガシーシステムにどう立ち向かうか 複雑さと理想と現実/vs-legacy
suzukihoge
14
2.1k
as(型アサーション)を書く前にできること
marokanatani
4
1k
Streams APIとTCPフロー制御 / Web Streams API and TCP flow control
tasshi
2
340
推し活の ハイトラフィックに立ち向かう Railsとアーキテクチャ - Kaigi on Rails 2024
falcon8823
6
2.8k
TypeScriptでライブラリとの依存を限定的にする方法
tutinoko
1
400
Realtime API 入門
riofujimon
0
140
LLM生成文章の精度評価自動化とプロンプトチューニングの効率化について
layerx
PRO
2
180
Java ジェネリクス入門 2024
nagise
0
700
Featured
See All Featured
RailsConf 2023
tenderlove
29
900
10 Git Anti Patterns You Should be Aware of
lemiorhan
654
59k
Fontdeck: Realign not Redesign
paulrobertlloyd
82
5.2k
Docker and Python
trallard
40
3.1k
Art, The Web, and Tiny UX
lynnandtonic
297
20k
Facilitating Awesome Meetings
lara
50
6.1k
The World Runs on Bad Software
bkeepers
PRO
65
11k
Large-scale JavaScript Application Architecture
addyosmani
510
110k
Practical Tips for Bootstrapping Information Extraction Pipelines
honnibal
PRO
10
700
RailsConf & Balkan Ruby 2019: The Past, Present, and Future of Rails at GitHub
eileencodes
131
33k
The Success of Rails: Ensuring Growth for the Next 100 Years
eileencodes
44
6.8k
How To Stay Up To Date on Web Technology
chriscoyier
788
250k
Transcript
チャネルのしくみ golang.tokyo #14
自己紹介 • 鎌田健史 • KLab 株式会社 ◦ Unity でエディタ拡張書いたり ◦
JS でミニゲーム作ってたり ◦ 最近は Python ツールのサポート • Women Who Go のハンズオンのお手 伝い
資料 動画
帰ってやってほしいこと • GopherCon の発表を調べてみる ◦ 20 分くらいの発表 + 資料 •
実際に channel のソースコードを読んで見る
話したいこと • チャネルのおさらい • チャネルの構造 ◦ バッファありチャネルのデータ保存の仕組み • チャネルとデータの送受信の仕組み ◦
シンプルなやり取り ◦ 処理をブロックするとき
channel のおさらい https://go-tour-jp.appspot.com/concurrency/2 • goroutine 間で競合を起こさずにデータをやり取りする仕組み • Queue を持っていてデータを保存できる •
やり取りするデータの型を持っている goroutine1 goroutine2 chan
channel のおさらい • データのやり取りは FIFO • channel とやり取りできない場合、処理をブロックする • データをやりとり出来るようになると処理を再開する
• close(chan) することで送信側の終了を伝えることができる ◦ range ループで受け取っているときなど
コード例 Playgroundで試す
channel の構造 • チャネルには2種類ある ◦ バッファあり/なし • 実装 ◦ https://golang.org/src/runtime/chan.go#L31
• chan T で生成されるものは実は hchan 構造体のポインタ • メモリ上のヒープ領域に配置される
hchan の構造
バッファありチャネルの内部 • buf ◦ データを持つための配列への unsafe.Pointer • lock ◦ チャネルとデータのやり取りをするときにロックを取る
• sendx ◦ チャネルに送った場合に配列のどこに置かれるか • recvx ◦ チャネルから取り出すときにどの位置から出すか
バッファありチャネル • 生成時に容量を指定するとバッファありチャネル • ch := make(chan string, 10) buf
sendx = 0 lock recvx = 0 ・・・ 0 1 ・・・ 9
バッファありチャネル • 要素を追加すると... buf sendx = 1 lock recvx =
0 0 1 ・・・ 9 ch <- “hello” 0 1 ・・・ 9
バッファありチャネル • 要素を追加すると... buf sendx = 2 lock recvx =
0 0 1 ・・・ 9 0 1 ・・・ 9
バッファありチャネル • 一杯になると... buf sendx = 0 lock recvx =
0 0 1 ・・・ 9 0 1 ・・・ 9
バッファありチャネル • 要素を取りだすと... buf sendx = 0 lock recvx =
1 0 1 ・・・ 9 0 1 ・・・ 9
まとめ • chan T の実態は hchan のポインタ • バッファありチャネルのバッファは FIFO
• その実装はデータを取り出すためのインデックスとデータを受け取 るためのインデックスで実装されている
チャネルの送受信
シンプルな送受信 1. ロックを取る 2. バッファにコピー/バッファからコピー 3. ロック解除
送信 buf sendx = 0 lock recvx = 0 0
1 ・・・ 9 0 1 ・・・ 9
送信 buf sendx = 0 lock recvx = 0 0
1 ・・・ 9 0 1 ・・・ 9
送信 buf sendx = 0 lock recvx = 0 0
1 ・・・ 9 0 1 ・・・ 9
送信 buf sendx = 1 lock recvx = 0 0
1 ・・・ 9 0 1 ・・・ 9
送信 buf sendx = 1 lock recvx = 0 0
1 ・・・ 9 0 1 ・・・ 9
受信 buf sendx = 1 lock recvx = 0 0
1 ・・・ 9
受信 buf sendx = 1 lock recvx = 0 0
1 ・・・ 9
受信 buf sendx = 1 lock recvx = 0 0
1 ・・・ 9
受信 buf sendx = 1 lock recvx = 1 0
1 ・・・ 9
バッファを超える送信をした場合 buf sendx = 0 lock recvx = 0 0
1 ・・・ 9
バッファを超える送信をした場合 buf sendx = 0 lock recvx = 0 0
1 ・・・ 9 送信をブロックしなければいけない
寄り道: goroutine のスケジューリングの話 • M:N thread モデル ◦ M 個の
OS thread で N 個のgoroutine を分担して動かす • それぞれの OS thread に goroutine の Queue を持つ • キリが良いところまで実行して次の goroutine を実行する
G M(OS thread) G G(goroutine) P(Context of Scheduling)
M 個の OS thread G M(OS thread) G G(goroutine) P(Context
of Scheduling) G M(OS thread) G G(goroutine) P(Context of Scheduling) ・・・
参考資料 • Goならわかるシステムプログラミング - Go言語と並列処理(2) • Go のスケジューラ実装とハマりポイント
送信をブロックする 1. スケジューラに対して止めるよう指示する(gopark) 2. OS thread は対象の goroutine を止めて実行から外す 3.
次の goroutine を実行する
G M(OS thread) G G(goroutine) P(Context of Scheduling)
G G M(OS thread) G G(goroutine) P(Context of Scheduling) ch
<- "schlusco"
channel から見たブロック • goroutine を停止する命令を投げる • 今の goroutine と送信用の値を Queue
に保存
buf lock sendq recvq sudog g elem Function01 schlusco
goroutine の再開 • シンプルに取りだす処理を行う • sudog にある要素を取りだして buf に追加 •
sudog にある goroutine を実行待ち状態にする
buf lock sendq recvq sudog g elem Function01 schlusco 0
1 ・・・ 9
buf lock sendq recvq sudog g elem Function01 schlusco 0
1 ・・・ 9
buf lock sendq recvq sudog g elem Function01 schlusco 0
1 ・・・ 9
buf lock sendq recvq sudog g elem Function01 schlusco 0
1 ・・・ 9
G G M(OS thread) G G(goroutine) P(Context of Scheduling)
受信側がブロックする場合 • 基本的に送信側がブロックする場合と逆
G M(OS thread) G G(goroutine) P(Context of Scheduling)
G G M(OS thread) G G(goroutine) P(Context of Scheduling) food
:= <-ch
buf lock sendq recvq sudog g elem Function02 food
goroutine を再開 • 送信処理を行う • sudog にある要素に buf の内容を渡す •
sudog にある goroutine を実行待ち状態にする
buf lock sendq recvq sudog g elem Function02 food 0
1 ・・・ 9
buf lock sendq recvq sudog g elem Function02 food 0
1 ・・・ 9
buf lock sendq recvq sudog g elem Function02 food :=
“sushi” 0 1 ・・・ 9
buf lock sendq recvq sudog g elem Function02 food :=
“sushi” 0 1 ・・・ 9
もっと賢く • sudog の elem は受取先のポインタ • なのでここに直接書いてしまえばOK! • メモリコピーと
lock を取る回数も減って嬉しい
buf lock sendq recvq sudog g elem Function02 food 0
1 ・・・ 9
buf lock sendq recvq sudog g elem Function02 food :=
“sushi” 0 1 ・・・ 9
バッファなしチャネルの話 • 基本的にこれまで話してきたことと同じ • バッファがないので常にブロックが発生する
Select で使う場合 • 全部の channel をロックする • 全部の channel の
sudog に自分を入れて待ち状態にする • 勝った case のところから処理を再開する
まとめ • channel は使い方はシンプル • だけど裏ではしっかり並列処理のための仕組みが動いている • 発表資料はとても勉強になった ◦ Gopher
Con は行けないけど他の資料も見ていきたい