这是我参与「第三届青训营 -后端场」笔记创作活动的的第1篇笔记

高性能go语言发行版优化与落地实践

优化：内存管理优化，编译器优化

背景：自动内存管理和go内存管理机制，编译器优化的基本问题和思路

一.什么是性能优化：

我认为性能优化就是使软件能够充分利用计算机的硬件。

答：提升软件系统处理能力，减少不必要的消耗，充分发掘计算机算力。

二.为什么要做性能优化

用户体验：带来用户体验的提升——让刷抖音更加丝滑，让双十一购物不再卡顿

资源高效利用：降低成本，提高效率——很小的优化乘以海量机器会是显著的性能提升和成本节约

性能优化层面

业务代码业务层优化

（1.针对特定场景，具体问题，具体分析2.容易获得较大性能收益）

SDK 语言运行时优化

（1.解决更通用的性能问题2.考虑更多场景3.Tradeoffs）

基础库

语言运行时（语言的实现）

数据驱动

（1.自动化性能分析工具--pprof2.依靠数据而非猜测3.首先优化最大瓶颈）

性能优化与软件质量

软件质量至关重要

在保证接口稳定的前提下改进具体实现

测试文档：覆盖尽可能多的场景，方便回归

文档：做了什么，没做什么，能达到怎样的效果

隔离：通过选项控制是否开启优化

可观测：必要的日志输出

01.自动内存管理

背景：

动态内存（程序在运行时根据需求动态分配的内存：malloc（））

自动内存管理（垃圾管理）：有程序语言的运行时系统管理动态内存

1.避免手动内存管理，准煮鱼实现业务逻辑

2.保证内存使用的正确性和安全性：double-free problem,use-after-free problem

三个任务

为新对象分配空间

找到存活对象

回收死亡对象的内存空间

Mutator：业务线程，分配新对象

Collector：GC线程，找到存活对象，回收死亡对象的内存空间

Serial GC：只有一个collector

Parallel GC：支持多个collectors同时回收的GC算法

Concurrent GC：mutator(s)和collector(s)可以同时执行

Collectors必须感知对象指向关系的改变！

评价GC算法

安全性

吞吐率（1-GC时间/程序执行总时间）

技术：

1.追踪垃圾回收

对象被回收的条件：指针指向关系不可达的对象

标记根对象（静态变量，全局变量，常量，线程栈）

标记：找到可达对象

求指针指向关系的传递闭包：从根对象出发，找到所有可达对象

清理：所有不可达对象

分代GC

分代假说（Generational hypothesis）:most objects die young

Intuition：很多对象在分配出来后很快就不再使用了

每个对象都有对象：经历过GC的次数

目的：针对年轻和老年的对象，指定不同的GC策略，降低整体内存管理的开销

不同年龄的对象处于heep的不同区域

Young generation

1常规的对象分配

2.由于存活对象很少，可以用copying collection

3.GC吞吐率很高.

Old generation

1.对象趋向于一只活着，反复复制开销较大

2.可以采用mark-sweep collection

引用计数

每个对象都有一个与之关联的引用书目

对象存活的条件：当且仅当饮用数大于0

02 Go内存管理及优化

目标：为对象在heap上分配内存

提前将内存分块

对象分配：根据对象的大小，选择最合适的块返回

2内存分配 -- 缓存

内存管理优化

对象分配是非常高频的操作：每秒分配GB级别的内存

小对象占比较高

Go内存分配比较耗时

～分配路径长

～pprof：分配的函数是最频繁调用的函数之一

优化方案

Balanced GC

03编译器和静态分析

静态分析

不执行程序代码，推导程序的行为，分析程序的性质。

控制流：程序执行的流程

数据流：数据在控制流上的传递

过程内分析，过程间分析

Go编译器优化

青训营笔记