这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第4天。
GC(Garbage Collection),go的垃圾回收功能，涉及底层的内容还是很挺啃呀
1.自动内存管理
- 由程序语言的运行时系统回收动态内存
- 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
- 相对的，也有动态内存管理，比如c语言的malloc(),程序在运行时根据需求动态分配的内存
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
相关概念
- 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
- SeriaI GC:只有一个collector，会暂停Mutator
- Parallel GC:支持多个collectors同时回收的GC算法,会暂停Mutator
- Concurrent GC:mutator(s)和collector(s)可以同时执行，
评估GC算法
- 安全性(Safety)：不能回收存活的对象(基本要求)
- 吞吐率(Throughput)：1-GC时间/程序执行总时间(花在GC上的时间)
- 暂停时间(Pause time):stop the world(STW) (业务是否感知)
- 内存开销(Space overhead)GC元数据开销
策略
- 追踪垃圾回收(Tracing garbage collection)
- 引用计数(Reference counting)
2.追踪垃圾回收
即标记清除法
- 对象被回收的条件：指针指向关系不可达的对象
- 标记根对象：静态变量、全局变量、常量、线程栈等
-
标记：找到可达对象
- 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
-
清理：所有不可达对象
- 将存活对象复制到另外的内存空间(Copying GC)，针对年轻代，因为存活对象少，GC吞吐率高
- 将死亡对象的内存标记为"可分配"(Mark-sweep GC)，使用free list 管理空闲内存，针对老年代
- 移动并整理存活对象(Mark-compact GC)。原地整理
- 策略：根据对象的生命周期，使用不同的标记和清理策略
3.引用计数
- 每个对象都有一个与之关联的引用数目
- 对象存活的条件：当且仅当引用数大于0
即清理掉没有被引用的对象
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(smart pointer)
缺点
- 维护引用计数的开销较大：通过原子操作保证对引用计数操作的原子性和可见性
- 无法回收环形数据结构一一weak reference，因为都会被记为1
- 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
参考
高性能 Go 语言发行版优化与落地实践 .pptx - 飞书云文档 (feishu.cn)
