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golang select两个channel性能稳定，三个channel时性能会发生抖动，为什么？

article 2024/9/22 3:56:55

答题思路
select —> 让 Goroutine同时等待多个 Channel 可读或者可写 —> Goroutine —> 调度器调度 —> 资源竞争 —> 不稳定、抖动

在 Go 中，select 语句用于在多个通道操作中进行选择。当有多个通道准备好发送或接收数据时，select 会随机选择一个可用的通道操作执行，当select语句中的通道数量增加时，可能会导致性能方面的变化，尤其是在高并发场景下。

性能稳定与性能抖动的问题通常与调度器和 Goroutine 的调度策略有关。在只有两个通道的情况下，Goroutine 可以在两个通道之间轻松切换，这可以保持较为稳定的性能。

但是，在三个或更多通道的情况下，调度器需要更复杂的调度策略来选择下一个要执行的 Goroutine。这可能导致不同的 Goroutine 之间竞争资源，例如 CPU 时间和内存带宽。在高负载情况下，这种竞争可能导致性能抖动，即执行时间的不稳定性。

此外，如果通道的负载不均衡，例如某个通道的写入速度远快于其他通道，或者某个通道的读取速度远慢于其他通道，也会导致性能抖动。这可能会导致某些 Goroutine 被阻塞，而其他 Goroutine 必须等待更长的时间才能执行。

因此，在编写使用select语句的代码时，需要考虑通道的负载情况以及系统的并发性能。通常情况下，使用有限的通道数量，并确保它们的负载大致相等，可以减少性能抖动的可能性。
（为了提高性能和稳定性，可以考虑使用带有缓冲通道或使用扇入/扇出模式来处理多个通道操作。使用带有缓冲的通道可以减少对通道的频繁操作，而扇入/扇出模式可以将多个通道操作合并为一个操作，减少select 的使用次数。）

//Select 和 Channel
//select是与switch相似的控制结构，与switch不同的是，select中虽然也有多个case，但是这些case中的表达式必须都是 Channel 的收发操作。下面的代码就展示了一个包含 Channel 收发操作的select结构：

package main

import "fmt"

func main() {
  c := make(chan int, 1)
  quit := make(chan int, 1)
  fibonacci(c, quit)
}

func fibonacci(c, quit chan int) {
  x, y := 0, 1
  for {
    select {
    case c <- x:
      x, y = y, x+y 
    case quit <- y:
      x, y = x+y, y
    case <-quit:
      fmt.Println("quit", x, y)
      return
    case <-c:
      fmt.Println("c", x, y)
      return
    default:
      fmt.Println("default")
      return
    }   
  }
}