这是我参与「第五届青训营 」笔记创作活动的第5天
这篇文章主要从两个部分进行介绍：内存管理优化以及编译器优化。
1.前言介绍
本节主要叙述几个具体的概念，方便读者理解。
性能优化：提升系统处理能力，减少不必要的消耗，充分发掘计算机算力。
为什么要做性能优化？
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用户体验：带来用户体验的提升
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资源高效利用：降低成本，提高效率
性能优化的层面主要为三个方面，分别为：业务层优化、语言运行时优化、数据驱动。
2.自动内存管理
2.1 概念的理解：
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：由程序语言的运行时系统管理动态内存，主要是为了避免手动内存管理，专注于实现业务逻辑；保证内存使用的正确性和安全性。
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
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评价GC算法中的相关名词主要有：安全性、吞吐率、暂停时间、内存开销
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其中吞吐率的公式为：1-GC时间/程序执行总时间（即花在GC上的时间）
2.2 追踪垃圾回收
1、对象被回收的条件：指针指向关系不可达的对象
2、标记根对象，主要有：静态变量、全局变量、常量、线程栈等
3、标记：找到可达对象，即：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
4、清理：所有不可达对象，即：将存活对象复制到另外的内存空间，将死亡对象的内存标记为"可分配",移动并整理存活对象
2.3 引用计数
需要注意的是：每个对象都有一个与之关联的引用数目；对象存活的条件：当且仅当引用数目大于0
引用数目在使用的过程中，有其优点和缺点，如下：
优点：内存管理的操作被平摊到程序执行过程中
内存管理不需要了解runtime的实现细节：C++智能指针
缺点：维护引用计数的开销较大，通过原子操作保证引用计数操作的原子性和可见性
无法回收环形数据结构 —— weak reference
内存开销：每个对象都引入的额外内存空间存储引用数目
回收内存时依然可能引发暂停
3.Go内存管理及优化
3.1 分块
分块的目标主要是为对象在heap上分配内存
分块的准备工作：
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调用系统调用mmap()向OS申请一大块内存
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先将内存划分为大块，再将大块继续划分为特定大小的小块，用于对象分配
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有两个特别需要注意的是：
- 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
3.2 缓存
每个p包含一个mcache用于快速分配，用于为绑定于p上的g分配对象
当mcache中的mspan分配完毕，向mcentral申请带有未分配块的mspan
当mspan中没有分配的对象，mspan会被缓存在mcentral中，而不是立刻释放并归还给OS
3.3 介绍优化方案
给每个g都绑定一大块内存（1KB），记为GAB，GAB用于noscan类型的小对象分配：<128B,使用三个指针维护GAB：base、end、top
4.编译优化
本节主要对逃逸分析进行介绍：
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
思路：从对象分配处出发，沿着控制流，观察对象的数据流
若发现指针P在当前作用域s:作为参数传递给其他函数，传递全局变量，传递给其他的goroutine,传递给已逃逸的指针指向的对象
则指针P指向的对象逃逸出s,反之则没有逃逸出s.
优化：
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未逃逸的对象可以在栈上分配
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对象在栈上分配和回收很快：移动sp
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减少在heap上的分配，降低GC负担。
总结
在这次的课程中，主要讲解的是对于概念的理解，很多概念较为抽象，不太容易理解，因此还需要在课下查阅相关的资料，更好的理解概念，并通过具体的例子，运用所学的知识。
引用
本篇文章的相关内容主要来自于字节内部课程。
