Czym jest workshopping?

Work stealing (kradzież pracy) to mechanizm równoważenia obciążenia w systemach wielowątkowych, w którym nieaktywny wątek (worker) "kradnie" zadania z kolejki innego, zajętego wątku.

Kluczowe cechy:

• Decentralizowany: Każdy wątek zarządza własną kolejką zadań.
• Aktywny: Nieaktywny wątek aktywnie szuka pracy u innych.
• Wysoka wydajność: Efektywny dla zadań z nierównomiernym obciążeniem.

W Golang, jest używany w schedulerze do rozdzielania goroutine pomiędzy wątki systemu operacyjnego (M). Gdy M kończy swoją bieżącą pracę (pakiet goroutine na P), szuka goroutine u innych P przez ich lokalne kolejki.

// Pseudokod demonstrujący koncepcję work stealing
package main

import "fmt"
import "sync"
import "time"

type Task struct {
	id int
}

// Symulacja kolejki zadań
type TaskQueue struct {
	tasks []Task
	mu    sync.Mutex
}

func (q *TaskQueue) AddTask(task Task) {
	q.mu.Lock()
	defer q.mu.Unlock()
	q.tasks = append(q.tasks, task)
}

func (q *TaskQueue) GetLocalTask() (Task, bool) {
	q.mu.Lock()
	defer q.mu.Unlock()
	if len(q.tasks) == 0 {
		return Task{}, false
	}
	task := q.tasks[0]
	q.tasks = q.tasks[1:]
	return task, true
}

// Próba "kradzieży" zadania z innej kolejki
func (q *TaskQueue) StealTask() (Task, bool) {
	q.mu.Lock()
	defer q.mu.Unlock()
	if len(q.tasks) < 2 { // Nie "kradniemy", jeśli mało zadań
		return Task{}, false
	}
	// Kradniemy z środka lub końca, aby uniknąć konfliktów z lokalnym pobraniem
	index := len(q.tasks) / 2
	task := q.tasks[index]
	q.tasks = append(q.tasks[:index], q.tasks[index+1:]...)
	return task, true
}

// Symulacja worker'a
func worker(id int, localQueue *TaskQueue, otherQueues []*TaskQueue, wg *sync.WaitGroup) {
	defer wg.Done()

	for {
		// Próba pobrania zadania z lokalnej kolejki
		task, ok := localQueue.GetLocalTask()
		if ok {
			fmt.Printf("Worker %d wykonuje zadanie %d lokalnie\n", id, task.id)
			time.Sleep(100 * time.Millisecond) // Symulacja pracy
			continue
		}

		// Jeśli lokalna kolejka jest pusta, próbujemy ukraść
		stolen := false
		for _, queue := range otherQueues {
			if queue == localQueue {
				continue // Nie kradniemy od siebie
			}
			task, ok := queue.StealTask()
			if ok {
				fmt.Printf("Worker %d ukradł zadanie %d\n", id, task.id)
				time.Sleep(100 * time.Millisecond) // Symulacja pracy
				stolen = true
				break // Ukończyliśmy po udanym kradzieży
			}
		}

		if !stolen {
			// Jeśli nie udało się ukraść, może nie ma więcej zadań
			// W rzeczywistym schedulerze są bardziej złożone mechanizmy kończenia
			// Dla demo, kończymy po pewnym czasie oczekiwania
			fmt.Printf("Worker %d jest bezczynny, czeka...\n", id)
			time.Sleep(50 * time.Millisecond)
			// W scenariuszu rzeczywistym, tutaj byłby mechanizm kończenia lub parkingu
			// return // Dla demo pozwalamy mu wyjść
			break // Dla uproszczenia symulacji
		}
	}
}

func main() {
	numWorkers := 4
	numTasks := 20
	taskQueues := make([]*TaskQueue, numWorkers)
	for i := range taskQueues {
		taskQueues[i] = &TaskQueue{}
	}

	// Rozkład zadań nierównomierny, aby pokazać work stealing
	for i := 0; i < numTasks; i++ {
		queueIndex := i % 2 // Więcej zadań dla pierwszych dwóch workerów
		taskQueues[queueIndex].AddTask(Task{id: i})
	}

	var wg sync.WaitGroup
	for i := 0; i < numWorkers; i++ {
		wg.Add(1)
		// Przekazujemy referencje do wszystkich kolejek, aby worker mógł "kradnąć"
		otherQueues := make([]*TaskQueue, 0, numWorkers-1)
		for j := range taskQueues {
			if i != j {
				otherQueues = append(otherQueues, taskQueues[j])
			}
		}
		go worker(i, taskQueues[i], otherQueues, &wg)
	}

	wg.Wait()
	fmt.Println("Wszystkie zadania wykonane")
}

```}}}}}]}},{