您应该先阅读@Not_a_Golfer 的回答以及他提供的链接,以了解 goroutine 的调度方式。我的回答更像是更深入地研究网络 IO。我假设您了解 Go 如何实现协作式多任务处理。
Go 可以并且确实只使用阻塞调用,因为一切都在 goroutines 中运行,它们不是真正的 OS 线程。它们是绿线。因此,您可以让它们中的许多都阻塞 IO 调用,并且它们不会像操作系统线程那样占用您的所有内存和 CPU。
文件 IO 只是系统调用。Not_a_Golfer 已经涵盖了这一点。Go 将使用真正的操作系统线程来等待系统调用,并在 goroutine 返回时解除阻塞。在这里你可以看到readUnix 的文件实现。
网络IO不同。运行时使用“网络轮询器”来确定哪个 goroutine 应该从 IO 调用中解除阻塞。根据目标操作系统,它将使用可用的异步 API 来等待网络 IO 事件。调用看起来像阻塞,但内部的一切都是异步完成的。
例如,当您首先调用readTCP 套接字时,goroutine 将尝试使用 syscall 进行读取。如果还没有到达,它将阻塞并等待它恢复。在这里阻塞是指停放,它将 goroutine 放入等待恢复的队列中。这就是当您使用网络 IO 时“阻塞”goroutine 将执行交给其他 goroutine 的方式。
func (fd *netFD) Read(p []byte) (n int, err error) {
if err := fd.readLock(); err != nil {
return 0, err
}
defer fd.readUnlock()
if err := fd.pd.PrepareRead(); err != nil {
return 0, err
}
for {
n, err = syscall.Read(fd.sysfd, p)
if err != nil {
n = 0
if err == syscall.EAGAIN {
if err = fd.pd.WaitRead(); err == nil {
continue
}
}
}
err = fd.eofError(n, err)
break
}
if _, ok := err.(syscall.Errno); ok {
err = os.NewSyscallError("read", err)
}
return
}
https://golang.org/src/net/fd_unix.go?s=#L237
当数据到达时,网络轮询器将返回应该恢复的 goroutine。您可以在此处 findrunnable看到搜索可以运行的 goroutine 的函数。它调用netpoll函数,该函数将返回可以恢复的 goroutine。你可以kqueue在netpoll 这里找到实现。
至于 C# 中的异步/等待。异步网络 IO 还将使用异步 API(Windows 上的 IO 完成端口)。当有东西到达时,操作系统将在线程池的完成端口线程之一上执行回调,这将继续在当前SynchronizationContext. 从某种意义上说,有一些相似之处(停放/取消停放确实看起来像调用延续,但在低得多的级别上)但是这些模型非常不同,更不用说实现了。默认情况下,Goroutines 不绑定到特定的 OS 线程,它们可以在其中任何一个线程上恢复,这无关紧要。没有需要处理的 UI 线程。Async/await 专门用于使用以下命令在同一 OS 线程上恢复工作SynchronizationContext. 并且因为没有绿色线程或单独的调度程序 async/await 必须将您的函数拆分为多个回调,这些回调SynchronizationContext基本上是一个无限循环,用于检查应执行的回调队列。你甚至可以自己实现它,这真的很容易。