Go 并发编程：goroutine 与 channel 的工程实践

Go 的并发不是"额外特性"，而是语言核心。从 CSP（Communicating Sequential Processes）模型出发，Go 把并发做成第一公民——go 关键字、channel 类型、select 语句都是语法级支持，不像其他语言要靠线程库。

但"易用"不意味着"易对"。goroutine 泄露、channel 死锁、竞态条件（race condition）这些坑，写 Go 三年依然会遇到。本文总结工程中的并发模式与避坑要点。

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《教父》三部曲：一部关于权力、家族与命运的黑帮史诗

第一次看完《教父》三部曲，往往会有一种久坐不动的沉重感——一个黑帮题材的系列片，竟然能带来读完一整部家族史小说的体验。这种感受在后来看过的诸多黑帮片里，再难找到第二次。

从 1972 年的第一部，到 1974 年的第二部，再到 1990 年的第三部，弗朗西斯·福特·科波拉用了将近二十年时间，把马里奥·普佐小说里的西西里移民家族故事，拍成了美国电影史上最具史诗气质的系列之一。其中《教父》获得奥斯卡最佳影片、最佳男主角、最佳改编剧本三项大奖，《教父 II》更进一步拿下六项奥斯卡——它至今仍是第一部也是唯一一部获得最佳影片的续集电影1。

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PHP 7 zval 底层结构重构与垃圾回收机制

PHP 7 相比 PHP 5，最重要的性能优化之一就是 zval 的重新设计。zval 是 PHP 中一切变量的底层容器，理解它的内存模型对于理解 PHP 的内存管理、引用语义和垃圾回收至关重要。本文从 PHP 5/7 对比出发，逐步剖析 PHP 7 zval 的设计。

PHP 5 的 zval：臃肿的设计

PHP 5 中，zval 结构体大致如下：

struct _zval_struct {
    zvalue_value value;   // 16 字节，存储实际值
    zend_uint refcount__gc; // 4 字节，引用计数
    zend_uchar type;       // 1 字节，类型
    zend_uchar is_ref__gc; // 1 字节，是否为引用
};

整体 24 字节（在 64 位对齐后实际占 32 字节）。每个值变量本身就带 refcount 和 is_ref 标记。这意味着：

  1. 每个值都要分配 refcount 计数：小字符串、小整数也跑不掉
  2. 每个 zval 都需要单独内存分配：栈上的临时变量没法直接复用
  3. 复杂值才需要的概念，简单值也被迫承担

对于 PHP 这种"一切皆值"的语言，这种设计的内存开销显著。

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Golang goroutine 调度器 GMP 模型深度剖析

Go 语言的一大卖点是用 go func() 就能起一个 goroutine，开发者几乎不需要关心底层调度。但要写出高性能的 Go 程序，理解 GMP 调度模型是必经之路。本文从设计目标出发，逐步拆解 GMP 的工作机制。

goroutine vs 线程

要理解 GMP，首先要明确 goroutine 与 OS 线程的差异：

维度OS 线程goroutine
占用内存1-8 MB（栈 + 内核结构）2 KB（初始栈）
创建/销毁需要内核参与（系统调用）用户态完成，开销极低
调度内核抢占式Go runtime 协作式 + 抢占
数量上限几千（受系统资源限制）数十万甚至百万

goroutine 的轻量源自用户态调度——Go runtime 自己实现调度器，不依赖内核线程切换。

GMP 三种对象

Go 调度器涉及三种核心对象：

graph TB
    subgraph G[Goroutine]
        G1[g1]
        G2[g2]
        G3[g3]
        G4[g4]
        G5[g5]
    end
    subgraph P[Logical Processor]
        P1[p1]
        P2[p2]
        P3[p3]
        P4[p4]
    end
    subgraph M[OS Thread Machine]
        M1[m1]
        M2[m2]
        M3[m3]
    end
    P1 --- M1
    P2 --- M2
    P3 --- M3
    G1 -.running on.-> M1
    G2 -.queued in.-> P1
    G3 -.queued in.-> P2
    G4 -.queued in.-> P3
    G5 -.global queue.-> GSQ[(Global Run Queue)]
  • G（Goroutine）：用户态协程，保存运行栈、状态、任务函数
  • M（Machine）：OS 线程，由 Go runtime 管理（实际对应系统线程）
  • P（Processor）：逻辑处理器，维护本地 G 队列；M 必须绑定 P 才能执行 G

每个 P 同一时刻只能被一个 M 持有。M 的数量可以大于 P（P 默认数量 = GOMAXPROCS）。P 决定了 Go 程序能并行使用的 CPU 核数。

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HTTPS TLS 1.2 握手过程与加密原理全解析

HTTPS = HTTP + TLS（早期叫 SSL）。TLS 在传输层之上、应用层之下，提供加密、完整性校验和身份认证三大能力。本文聚焦 TLS 1.2（当前仍为主流的版本），从密码学原语到完整握手逐步剖析。

三大密码学原语

TLS 用到三类基本工具：

  1. 对称加密（如 AES、ChaCha20）：加密实际传输的数据，速度快
  2. 非对称加密（如 RSA、ECDSA）：用于密钥交换和身份认证，效率低
  3. 哈希 + MAC（如 SHA-256、HMAC）：保证数据完整性，防止篡改

TLS 的精妙之处在于用非对称加密安全地协商出一个对称密钥，之后的通信都用对称加密完成——兼顾安全和性能。

TLS 1.2 完整握手流程

一个完整的 TLS 1.2 RSA 密钥交换握手需要 2-RTT（两次往返）：

sequenceDiagram
    participant C as Client
    participant S as Server

    C->>S: 1. ClientHello<br/>TLS 版本、随机数、加密套件列表
    S->>C: 2. ServerHello<br/>选定加密套件、随机数<br/>Certificate (服务器证书链)<br/>ServerHelloDone
    C->>S: 3. ClientKeyExchange<br/>用服务器公钥加密 Pre-Master Secret<br/>ChangeCipherSpec<br/>Finished (MAC 校验)
    S->>C: 4. ChangeCipherSpec<br/>Finished (MAC 校验)

    Note over C,S: 握手完成，后续用对称密钥加密通信

第一步：ClientHello

客户端发送：

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