高性能Go语言发行版优化与落地实践|青训营笔记
这是我参与第三届青训营-后端场笔记创作活动的第3篇笔记
课程内容：
- 内存管理优化
- 编译器优化
什么是性能优化，为什么要做性能优化
- 提高软件系统处理能力，减少不必要的消耗，充分发掘计算能力。
性能优化方面
- 业务层优化：针对特定问题做特定的优化
- 语言运行时优化：解决通用性能问题。
- 都应该基于数据驱动
第一章：自动内存管理
- 概念：由程序语言的运行时系统管理动态内存，保证内存使用的安全性和正确性，double-free-problem,use-after-free problem
- 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。
- 相关概念：
- 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同时进行回收
- Concurrent GC，mutator和collector可以同时进行-->挑战：必须感知对象指向关系的改变。 1.安全性，吞吐率，暂停时间，内存开销评价GC。
追踪垃圾回收（GC技术）
指针指向关系不可达，标记根对象，找到可达对象，清理所有的不可达对象。
清理策略
- Coping GC
- Mark-sweep GC
- Mark-compact GC 根据对象的生命周期，使用不同的标记和清理策略。
分代GC
分为年轻代（Coping GC）和老年代（Mark-sweep GC），不同年龄的对象分配在不同的内存。
引用计数
每个对象都有一个关联的引用数目。
- 优点：内存管理的操作被平摊到程序执行过程中，内存不需要了解runtime的实现细节。
- 缺点：维护引用计数的开销大，通过原子操作开销大，无法回收环形数据结构
第二章 GO内存管理及优化
Go内存分配
GMP
- G：表示goroutine，每个goroutine 都有自己的栈空间，定时器，初始化的栈空间在2k 左右，空间会随着需求增长。
- M：抽象化代表内核线程，记录内核线程栈信息，当goroutine 调度到线程时，使用该goroutine 自己的栈信息。
- P：代表调度器，负责调度goroutine，维护一个本地goroutine 队列，M 从P 上获得goroutine 并执行，同时还负责部分内存的管理。
分块
缓存：
优化
- 对象分配频率高，小对象占比较高，GO的内存分配比较耗时，因为多级缓存
优化方案：Banlanced GC
- GAB用于noscan类型的小对象分配。每个goroutine都有一块内存叫做GAB，通过指针碰撞分配。
- 多个GAB形成一个大对象。
- GAB的对象分配方式会导致内存被延迟释放。将存活的小对象coping到另一个GAB，定时清理
第三章 编译器和静态分析
编译器的结构
- 识别符合语法和非法的程序
- 分为前端和后端
静态分析
不执行程序代码，推到程序的行为
- 控制流的分析
- 数据流的分析
过程内分析和过程间分析
- 过程内：仅在过程内部
- 过程间：数传递和返回值的数据流和控制流，联合求解，比较复杂
第四章：GO编译器优化
为什么：用户不用感知，通用优化，用编译时间换取更高效的机器码。
函数内联
- 内联：将被调用函数的函数体的副本替换到调用位置上，同时重写代码以反映参数的绑定
- 优点：消除函数调用开销(例如传递参数，保存寄存器等）过程间分析转化为过程内分析，帮助其他优化，例如逃逸分析
- 缺点：函数体变大，生成的Go镜像变得很大。会受到很多的限制
逃逸分析
定义：分析代码中指针的动态作用域：指针在何处可以被访问
beast mode
- 调整函数内联的策略，使更多函数被内联，降低函数调用的开销，增加其他的优化机会。
- 函数内联扩展了函数边界，使更多对象不逃逸了，未逃逸的对象可以在栈上分配。
