这是我参与「第三届青训营 -后端场」笔记创作活动的的第三篇笔记。
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什么是性能优化？
- 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
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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
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性能优化
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业务层优化
- 针对特定场景，具体问题，具体分析
- 容易获得较大性能收益
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语言运行时优化
- 解决更通用的性能问题
- 考虑更多场景
- Tradeoffs
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数据驱动
- 自动化性能分析工具 —— pprof
- 依靠数据而非猜测
- 首先优化最大瓶颈
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软件质量
- 保证接口稳定的前提下改进实现
- 测试驱动
- 通过清晰的文档告诉用户这一项优化做了什么，没做什么，能达到怎样的效果
- 隔离，优化代码用选项和原先的路径隔离，保证优化未启用时的行为同以前一致
- 可观测、可灰度、可回滚
自动内存管理
基本概念
- 自动内存管理：由程序语言的运行时系统管理动态内存
- 避免手动内存管理，专注于实现业务逻辑
- 保证内存使用的正确性和安全性: double-free problem, use-after-free problem
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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
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Mutator: 业务线程，分配新对象，修改对象指向关系
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Collector: GC 线程，找到存活对象，回收死亡对象的内存空间
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Serial GC: 只有一个 collector
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Parallel GC: 并行 GC，支持多个 collectors 同时回收的 GC 算法
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Concurrent GC: 并发 GC，支持 mutator(s) 和 collector(s) 同时执行的 GC 算法
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Collectors 必须感知对象指向关系的改变
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Go 内存管理
- TCMalloc: TC is short for thread caching
- 目标：为对象在 heap 上分配内存
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提前将内存分块
- 调用系统调用 mmap() 向 OS 申请一大块内存，例如 4 MB
- 先将内存划分成大块，例如 8 KB，称作 mspan
- 再将大块继续划分成特定大小的小块，用于对象分配
- noscan mspan: 分配不包含指针的对象 —— GC 不需要扫描
- scan mspan: 分配包含指针的对象 —— GC 需要扫描
- 对象分配：根据对象的大小，选择最合适的块返回
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内存缓存
- Go 内存管理构成了多级缓存机制，从 OS 分配得的内存被内存管理回收后，也不会立刻归还给 OS，而是在 Go runtime 内部先缓存起来，从而避免频繁向 OS 申请内存。内存分配的路线图如下。
