这是我参与「第五届青训营 」笔记创作活动的第3天

内存管理

自动内存管理

概念与背景

自动内存管理管理的是动态内存，是程序运行时根据需求分配的内存。而自动管理内存（垃圾回收）是程序语言的运行时系统管理内存，避免手动内存管理，专注于业务逻辑，降低开发成本，保证内存安全性和正确性。GC需要为对象分配空间，找到存活对象并回收死亡对象。

• Mutator：业务线程，分配新对象，修改对象指向关系
• collector：GC线程，找到存活对象，回收死亡对象内存空间
• Serial GC：只有一个GC
• Parallel GC：多个GC
• Concurrent GC：多个GC并且Mutator可以和Collector可以同时执行

Tracing GC

对象被回收的条件：指针指向关系不可达的对象
算法：

1. 标记根对象：静态变量、常量等指针指向对象标记为存活
2. 找到并标记可达对象：根据指针求指针指向关系闭包，找到所有可达对象
3. 清理所有不可达对象：清理策略包括COPY GC（将存活对象复制到其他空间），Mark-Sweep（将死亡对象地址标记为可分配），Mark-compact GC（转移并整理存活对象）

Generational GC

分代假说：许多对象分配后很快就不被使用了
基于该假说，为对象设置“年龄”属性，每经过一次GC不被回收，年龄+1。对不同年龄对象置定不同GC策略，降低整体内存管理开销。

• 对于Young generation 常规的内存分配，由于存活的对象很少，可以采用Copy collect策略。
• 对于Old generation 老年代对象区趋于长期存在，反复复制开销很大，可以采用mark-sweap collection策略
  

Reference Counting

原理：每个对象都有与之关联的引用数目，对象存活条件是引用数大于0。

1. 优点：

• 内存管理的操作平摊到执行过程中
• 内存管理不需要了解runtime实现细节
  

2. 缺点

• 维护引用计数开销较大：原子操作
• 会有引用循环
• 每个对象需要增加内存空间存储引用数目
• 回收内存时可能引发

GO内存管理以及优化

对象分配

• go中对象分配是一个高频操作：每秒分配GB级别
• 小对象占比高
• GO内存分配耗时
  基于以上特性，提出优化方案：Balanced GC

1. 每个GOROUTINE绑定一块1KB内存，称为GAB，用于小对象分配
2. 三个指针维护GAB：base,end,top（分别是基地址、尾地址、当前地址）
3. Bump pointer风格对象分配
   一个缺点是会导致内存延迟释放，解决方法是移动GAB中存活的对象。

小结

以上讲述了GO内存管理中自动内存管理和优化。主要是介绍底层原理。关于复杂的实现需要自己多熟悉。