Šta je workshopping?

Механизам за крадене на работа (work stealing) је механизам за балансирање оптерећења у системима са више нитова, где неактивна нит "краде" задатке из реда друге заузете нитове.

Кључне карактеристике:

• Децентрализовано: Свако нит управља својим локалним редом задатака.
• Активно: Неактивна нит активно тражи посао од других.
• Висока перформанса: Ефективан за задатке са неравномерним оптерећењем.

У Golang-у се користи у планеру (scheduler) за расподелу горутина по системским нитовима (M). Када M заврши свој тренутни посао (пакет горутина на P), тражи горутине у другим P преко њихових локалних редова.

// Псеудо-кад који демонстрира концепт work stealing
package main

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

type Task struct {
	id int
}

// Имитација реда задатака
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
}

// Покушај "крађе" задатка из друге реда
func (q *TaskQueue) StealTask() (Task, bool) {
	q.mu.Lock()
	defer q.mu.Unlock()
	if len(q.tasks) < 2 { // Не "крадемо" ако је мало задатака
		return Task{}, false
	}
	// Крађа из средине или краја, да избегнемо конфликте са локалним изузимањем
	index := len(q.tasks) / 2
	task := q.tasks[index]
	q.tasks = append(q.tasks[:index], q.tasks[index+1:]...)
	return task, true
}

// Имитација радног тока
func worker(id int, localQueue *TaskQueue, otherQueues []*TaskQueue, wg *sync.WaitGroup) {
	defer wg.Done()

	for {
		// Покушај узимања задатка из локалне реда
		task, ok := localQueue.GetLocalTask()
		if ok {
			fmt.Printf("Радник %d извршава задатак %d\n", id, task.id)
			time.Sleep(100 * time.Millisecond) // Имитација рада
			continue
		}

		// Ако је локални ред празан, покушавамо да украдем
		stolen := false
		for _, queue := range otherQueues {
			if queue == localQueue {
				continue // Не крадем од себе
			}
			task, ok := queue.StealTask()
			if ok {
				fmt.Printf("Радник %d, украо задатак %d\n", id, task.id)
				time.Sleep(100 * time.Millisecond) // Имитација рада
				stolen = true
				break // Успешна крађа, излаз из циклуса крађе
			}
		}

		if !stolen {
			// Ако није успео да украде, можда нема више задатака
			// У стварном планеру, постоје сложенији механизми за завршетак
			// За демонстрацију, једноставно излазимо након одређеног времена чекања
			fmt.Printf("Радник %d, неактиван, чека...\n", id)
			time.Sleep(50 * time.Millisecond)
			// У стварном сценарију, овде би био механизам за завршетак или паркирање нити
			// return // За демонстрацију, дозволићемо излаз
			break // За поједностављење симулације
		}
	}
}

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

	// Неправилна расподела задатака за демонстрацију work stealing
	for i := 0; i < numTasks; i++ {
		queueIndex := i % 2 // Више задатака првим двојицама радника
		taskQueues[queueIndex].AddTask(Task{id: i})
	}

	var wg sync.WaitGroup
	for i := 0; i < numWorkers; i++ {
		wg.Add(1)
		// Пренос референци на све редове, да би радник могао "красти"
		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("Све задатке су извршене")
}