这是我参与「第五届青训营 」笔记创作活动的第 5 天 。

一、知识点介绍

了解自动内存管理，Go的内存管理及优化，编译器的优化 。

二、详细知识点

1.自动内存管理

• 自动内存管理（垃圾回收）：有程序语言的运行时系统管理动态内存 。
• GC的相关概念
• GC算法的评价
• GC的垃圾清理策略
• 根据不同年龄的对象选用不同的清理策略

2.Go内存分配

1）分块

• 为对象在heap上分配内存
• 提前将内存分块
  • 选用系统调用mmap()向OS申请一大块内存
  • 先将内存分成大块，例如8KB，乘坐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
• 对象分配：根据对象的大小，选择最合适的块返回

2）缓存

• 每个p包含一个mcache用于快速分配，为绑定与p上的g分配对象
• mcache管理一组maspan
• 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，而不是立刻释放归还给OS

3.Go内存管理优化

Go内存管理特点：

• 对象分配是非常高频的操作： 每秒分配GB级别的内存
• 小对象占比较高
• Go内存分配比较耗时
  • 分配路径长：g -> m -> p -> mcache -> mspan -> memory block -> return pointer

优化方案：Balanced GC

• GAB对于Go内存管理来说是一个大对象
• 本质是将多个小对象分配合并成一次大对象的分配
• 问题：GAB对象分配方式会导致内存被延迟释放
• 解决方案：移动GAB中存活的对象
  • 当GAB总大小超过一定阈值时，将GAB中存货的对象复制到另外分配的GAB中
  • 原先的GAB可以释放，避免内存泄漏
  • 本质：用copying GC的算法管理小对象

4.编译器优化

1）编译器结构

• 识别符合语法和非法的程序
• 语法分析，生成词素和语法树
• 语义分析，收集类型信息，进行语义检查
• 代码优化及生成

2）Go编译器优化

函数内联

• 内联：将被调用函数的函数体的副本替换到调用位置上
• 函数内联在大多数情况下是正向优化