这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 4 天

1. 性能优化是什么？

• 提升软件系统处理能力，减少不必要的消耗，充分发掘计算的计算力。

2. 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。

3. 性能优化的层面

业务代码、SDK、基础库、语言运行时、OS

• 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
• 语言运行时优化
• • 解决更通用的性能问题
• • 考虑更多场景
• • Tradeoffs
• 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

4. 自动内存管理

• 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（垃圾回收）：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
• 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

5. Go语言内存分配

1. 分块
2. 缓存

6. Go语言内存管理优化

• 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：g -> m -> p -> mcache -> mspan -> memory block -> return pointer
• • pprof：对象分配的函数是最频繁调用的函数之一

7. 编译器的结构

• 重要的系统软件
• • 识别符合语法和非法的程序
• • 生成正确且高效的代码
• 分析部分（前端front end）
• • 词法分析，生成词素（lexeme）
• • 语法分析，生产语法树
• • 语义分析，收集类型信息，进行语义检查
• • 中间代码生成，生成 intermediate representation（IR）
• 综合部分（后端back end）
• • 代码优化，机器无关优化，生成优化后的IR
• • 代码生成，生成目标代码

8. Go编译器优化

• 为什么做编译器优化
• • 用户无感知，重新编译即可获得性能收益
• • 通用性优化
• 现状
• • 采用的优化少
• • 编译时间较短，没有进行较复杂的代码分析和优化
• 编译优化的思路
• • 场景：面向后端长期执行任务
• • Tradeoff：用编译时间换取更高效的机器码
• Beast mode
• • 函数内联
• • 逃逸分析
• • 默认栈大小调整
• • 边界检查消除
• • 循环展开
• • ......

9. 总结

通过本节课程的学习，对于Go语言的内存管理、性能优化方面的知识点有了一定的认识。尤其是对于内存分配的分块和缓存方面的内容有着比较深刻的理解，设计的方面也是非常的高效。使得内存的利用效果大大提升。合理的分配了内存，尽量减少了不必要的内存消耗。