这是我参与「第五届青训营」伴学笔记创作活动的第十天。
一：本堂课的重点内容
二：详细知识点如下
1.性能优化的基本问题
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什么是性能优化？
- 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
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为什么要做性能优化？
- 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
2、性能优化的两个层面
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业务层优化
- 针对特定场景，具体问题，具体分析
- 容易获得较大性能收益
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语言运行时优化
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解决更通用的性能问题
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考虑更多场景
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Tradeoffs
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3、性能优化的可维护性
- 保证接口稳定的前提下改进实现
- 测试驱动
- 通过清晰的文档告诉用户这一项优化做了什么，没做什么，能达到怎样的效果
- 隔离，优化代码用选项和原先的路径隔离，保证优化未启用时的行为同以前一致
- 可观测、可灰度、可回滚
4、 自动内存管理
1）动态内存
程序在的运行时根据需求动态分配的内存：**malloc()**
自动内存管理(垃圾回收)：由程序语言的运行时系统管路动态内存。
- 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
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三个任务
- 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
2）其他概念
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。
Collectors 必须感知对象指向关系的改变！
3）追踪垃圾回收Tracing garbage collection
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被回收的条件：不可达对象
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过程
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标记根对象 (GC roots): 静态变量、全局变量、常量、线程栈等
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标记：找到所有可达对象
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清理：回收所有不可达对象占据的内存空间
- Copying GC: 将存活对象从一块内存空间复制到另外一块内存空间，原先的空间可以直接进行对象分配
- Mark-sweep GC: 将死亡对象所在内存块标记为可分配，使用 free list 管理可分配的空间
- Mark-compact GC: 将存活对象复制到同一块内存区域的开头
- Copying GC: 将存活对象从一块内存空间复制到另外一块内存空间，原先的空间可以直接进行对象分配
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根据不同对象的生命周期，使用不同的标记和清理策略。
实例
4）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
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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
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缺点
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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
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无法回收环形数据结构
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每个对象都引入额外存储空间存储引用计数
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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
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三、课后个人总结
Go 内存是自动管理的，可以随意定义变量直接使用，不需要考虑变量背后的内存申请和释放的问题。 Golang 内存管理本质上就是一个内存池，只不过内部做了很多的优化。比如自动伸缩内存池大小，合理地切割内存块等等。
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