🔀 Динамический GOMAXPROCS 🔀

До релиза Go 1.25 осталось около недели, а значит, самое время восполнить пробелы и написать всё то, о чем я (по-хорошему) должен был рассказать в течение последнего полугодия разработки новой версии языка. Начнем с небольшого, но значимого изменения: динамического GOMAXPROCS.

Для тех, кто не в курсе: Go позволяет определить число горутин, которые могут одновременно выполняться в пределах рантайма. Ключевое слово — одновременно. Это значит, что горутин у вас может быть сколько угодно, но выполняться из них (лопатить код, а не находится в ожидании сети, файлов или ответа из сишной либы), в момент времени, будет только число, указанное в GOMAXPROCS. По-хорошему, это число обычно равно числу физических ядер на вашем CPU. Но в серверных окружениях начинаются тонкости, главная из которых, cgroups, является столпом для Docker и K8S.

Смысл вот в чем: в контейнеризированном мире на приложение может быть выделено даже не ядро, а фракция или квота, при этом значения сии могут быть динамическими и изменяться в процессе работы кластера. Процесс может ошибочно исходить из того, что у него есть 64 ядра всего блейда (и как следствие — возможность 64-х активных потоков), но по факту доступных именно нашему процессу ядер намного меньше. И это не вдаваясь в подробности таких вещей, как "привязка к ядрам CPU конкретного процесса" которые актуальны в NUMA окружениях.

До версии Go 1.25 эту проблему частично решала библиотека automaxprocs от Uber, которая выставляла значения наиболее приближенные к ожидаемым оркестратором. Но делала она это только один раз и только на старте. Кроме того, много людей банально не знали об этой тонкости работы рантайма Go и, как следствие, неправильно использовали доступные ресурсы CPU.

Начиная с версии Go 1.25, GOMAXPROCS будет не только выставляться автоматически, но и периодически обновляться в течение жизни приложения, в зависимости от того, как меняется внешнее окружение.

На изменение GOMAXPROCS будут влиять в совокупности три вещи:

• Изменение числа логических ядер на машине.
• Изменение привязки приложения к ядрам CPU.
• И, специально для Linux, средний лимит пропускной способности, основанный на квотах CPU cgroup.

Стоит заметить, что это изменение, при всех его очевидных плюсах, имеет один, но явный неочевидный минус — если вы шардировали кеши по числу GOMAXPROCS то вас ожидают очень неприятные паники или скачки нагрузки. Поэтому, если-же вас по какой-то причине не устраивает новое поведение, то у вас есть целых три варианта:

• Вы можете не выставлять в go.mod версию go 1.25.x — обновление придёт к вам только когда вы захотите перейти на поведение языка версии 1.25.
• Вы можете самостоятельно выставить GOMAXPROCS с помощью переменных окружения или с помощью функции GOMAXPROCS. В таком случае автообновление будет выключено, и рантайм доверится вашему суждению.
• Также можно оставить прошлое поведение с помощью GODEBUG переменных containermaxprocs=0 и updatemaxprocs=0.

P.S. Для полноценного мониторинга Go теперь держит в памяти дескриптор доступа к файлам cgroups на время жизни всего процесса.

🏎️ Об оптимизациях в Go 1.25 🏎️

В новом релизе, как и всегда, к нам приедут новые оптимизации для компилятора. Две из них меня заинтересовали больше всего:

• Цепочка из четырёх 1, 2, 3, 4 PR, суть которых можно описать с помощью одного примера:

var x []int

for i := 0; i < 4; i++ {
    x = append(x, i)
}

Если в Go 1.24 и ранее такой код приводил к аллокации в хипе, то начиная с Go 1.25 — нет. А всё просто: make и append теперь, в большинстве случаев, не аллоцируют память в хип до 32 байтов включительно. Вместо этого они используют память на стеке и лишь при превышении объёма начинают идти в хип. Такая вот консервативная оптимизация для слайсов всех типов.

• Нулевые значения и "константные" переменные больше не аллоцируют память в хипе при присвоении значения интерфейсу. Продемонстрировать проще всего вот так:

type doubleInt struct{ value1, value2 int }

localVariable := doubleInt{value1: 3, value2: 2}
globalAny = any(localVariable)

localVariable2 := doubleInt{}
globalAny2 = any(localVariable2)

Если ранее подобный код приводил к аллокации, то теперь компилятор достаточно умён, чтобы на этапе компиляции выделить специальное read-only место в памяти и использовать именно его во время исполнения. Особенно приятно, что reflect.Value.IsZero теперь использует сравнение по указателю для нулевых значений структур и массивов, что существенно удешевляет проверку.