探索由一个问题引出的Go语言Goroutine调度机制

本文以 Go 语言 1.13.x 版本为背景，探讨了一个来自 Go 语言中文社区的有趣问题。该问题围绕一段特定的代码展开，这段代码展示了如何使用 Goroutine 来并行执行任务，但结果却与预期不符。

具体代码如下：

const N = 26
func main() {
    const GOMAXPROCS = 1
    runtime.GOMAXPROCS(GOMAXPROCS)
    var wg sync.WaitGroup
    wg.Add(2 * N)
    for i := 0; i         go func(i int) {
            defer wg.Done()
            fmt.Printf("%c", 'a'+i)
        }(i)
        go func(i int) {
            defer wg.Done()
            fmt.Printf("%c", 'A'+i)
        }(i)
    }
    wg.Wait()
}

问题的核心在于，为什么输出结果是 'ZaAbBcCdDeEfFgGhHiIjJkKlLmMnNoOpPqQrRsStTuUvVwWxXyYz' 而不是 'aAbBcCdDeEfFgGhHiIjJkKlLmMnNoOpPqQrRsStTuUvVwWxXyYzZ'? 为了得到预期的输出，应该如何调整代码？

这个问题实际上触及到了 Go 语言中 Goroutine 的调度机制。首先需要明确的是，在实际开发中不应依赖于 Goroutine 的调度顺序。然而，从学习的角度出发，我们可以深入探讨这个问题。

一种解决方法是在 wg.Wait() 前开启一个空的 Goroutine，如 go func() {}()。另一种方法则是在 wg.Wait() 前添加一个 time.Sleep(1e9) 调用。这两种方法都能改变输出顺序，使其符合预期。

为了更好地理解 Goroutine 的调度顺序，我们可以通过一个简化的例子来进行实验。例如，设置 runtime.GOMAXPROCS(1) 并观察不同 Goroutine 的执行顺序。通过这些实验，我们可以初步推测 Goroutine 的调度可能是基于后进先出的原则，但也存在例外情况。

进一步地，通过查看 Go 语言的源码，特别是 runtime 包中的相关实现，我们可以了解到 Goroutine 的调度机制。Go 语言采用 GMP（Goroutine, M: Machine, P: Processor）模型，其中每个 P 都维护了一个本地的可运行 Goroutine 队列。当创建一个新的 Goroutine 时，它会被添加到这个队列中，具体的添加位置取决于 runqput 函数的参数。

在深入源码的过程中，我们发现 runqput 函数的关键参数 next 决定了新创建的 Goroutine 是否会被优先执行。如果 next 为 true，新的 Goroutine 将被放置在 runnext 位置，这意味着它将在当前 Goroutine 仍有剩余执行时间的情况下优先执行。

此外，time.Sleep 的实现也为我们提供了一些线索。当首次调用 time.Sleep 时，会启动一个全局的定时器管理 Goroutine，这会影响后续 Goroutine 的调度顺序。

总之，虽然我们不应该依赖于 Goroutine 的具体调度顺序，但了解其背后的机制有助于我们更好地编写高效、可靠的并发程序。希望本文能激发读者对 Go 语言调度机制的兴趣，并鼓励大家深入研究相关源码。