这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 4 天

1. 今日学习内容

今天主要学习了性能优化相关的概念，以及自动内存管理方面的概念和算法、Golang的内存管理和编译器相关的优化等。本篇笔记主要记录和自动内存优化相关的内容。

2. 自动内存管理

2.1 基本概念

• 动态内存
  • 程序在运行时根据需求动态分配的内存
• 自动内存管理（垃圾回收）
  • 由程序语言运行时系统管理动态内存
  • 避免手动管理内存，专注于实现业务逻辑
  • 保证内存使用的正确性和安全性
• 相关名词
  • Mutator：业务线程，分配新对象，修改对象指向内容
  • 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
  • Concurrent GC：mutatior和collector可以同时执行

2.2 评价指标

• 安全性：不能回收存活对象的基本要求
• 吞吐率：花在GC上的时间
• 暂停时间：业务是否感知
• 内存开销：GC元数据开销

2.3 追踪垃圾回收

• 对象被回收条件：指针不可达的对象
• 工作：
  • 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
    • 求指针指向关系闭包，从根对象出发，找到所有可达对象
  • 清理：清理所有不可达对象
    • Copying GC：将存活对象复制到另外的内存空间
    • Mark-sweep GC：将死亡对象的内存标记为可分配
    • Mark-compact GC：移动并整理存活对象

2.4 分代 GC

• 分代假说很多对象在
  • 分配出来后很快就不再使用了
  • 每个对象都有年龄：经历过GC的次数
  • 目的：针对年轻和老年对象，制定不同GC策略
  • 不同年龄的对象处于heap的不同区域

2.5 引用计数

• 每个对象都有一个阈值关联的引用计数
• 对象存活条件：当且仅当引用数大于0
• 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（如C++智能指针）
• 缺点：
  • 维护引用计数开销大
  • 无法回收环形数据结构
  • 回收内存时依然可能引发暂停