day4 Go 语言内存管理详解()| 青训营笔记

84 阅读2分钟

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

  • 提升软件系统处理能力减少不必要的消耗,充分发掘计算机算力

  • 用户体验:带来用户体验的提升 —— 让刷抖音更丝滑,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

  • 保证接口稳定的前提下改进实现

2. 自动内存管理

2.1 基本概念

  • 自动内存管理: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安全性: double-free problem, use-after-free problem

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

2.2 垃圾回收

racing garbage collection: 追踪垃圾回收

  • 被回收的条件:不可达对象

  • 过程

    • 标记根对象 (GC roots): 静态变量、全局变量、常量、线程栈等
    • 标记:找到所有可达对象
    • 清理:回收所有不可达对象占据的内存空间

2.3 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
  • 优点

    • 内存管理的操作被平摊到程序运行中:指针传递的过程中进行引用计数的增减
    • 不需要了解 runtime 的细节:因为不需要标记 GC roots,因此不需要知道哪里是全局变量、线程栈等
  • 缺点

    • 开销大,因为对象可能会被多线程访问,对引用计数的修改需要原子****操作保证原子性和可见性

    • 无法回收环形数据结构

    • 每个对象都引入额外存储空间存储引用计数

    • 虽然引用计数的操作被平摊到程序运行过程中,但是回收大的数据结构依然可能引发暂停

3.Go 内存管理及优化

3.1 Go 内存管理

  • TCMalloc: TC is short for thread caching
  • 目标:为对象在 heap 上分配内存
  • 提前将内存分块

    • 调用系统调用 mmap() 向 OS 申请一大块内存,例如 4 MB

    • 先将内存划分成大块,例如 8 KB,称作 mspan

    • 再将大块继续划分成特定大小的小块,用于对象分配

    • 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

4. 待定