Day10-性能优化 & 自动内存管理 | 青训营笔记

“这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 10 天”

1 性能优化

1.1 性能优化的层面

1.2 性能优化与软件质量

2 自动内存管理

• 1、动态内存

  • 程序在运行时根据需求动态分配的内存，例如Malloc方法；

• 2、自动内存管理（垃圾回收）：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，专注于业务逻辑
  • 保证内存使用的正确性和安全性，
    • 例如C++中的重复释放内存（double-free problem）和引用已经释放的内存空间（use-after-free problem）

• 3、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；

2.1 相关概念

• GC(Garbage Collection)垃圾回收

• 有三种GC，分别如下图所示，

• 其中Concurrent GC的难点在于右上角图所示，在GC过程中，业务线程还在继续，可能有新的对象产生；

• 此时需要讲已标记的对象指向的对象也标记上，不然就会被当作死亡对象清理掉；

Concurrent GC必须感知对象指向关系的改变！

• 评价GC算法
  • 1）安全性；
  • 2）吞吐率；（花在GC上的时间）
  • 3）暂停时间；
  • 4）内存开销；

2.2 追踪垃圾回收

• 对象被回收的条件：指针指向关系不可达的对象；
• 过程如下：
• 1）标记根对象；
• 2）标记：可达对象；
• 3）清理：所有不可达对象

• 1、清理过程有三种方式：
  • 1）copying GC；将存活对象复制到另外内存空间；
  • 2）mark-sweep GC；将死亡对象标记为可分配；
  • 3）mark-compact GC；移动并整理存活对象；

2.3 分代GC（Generational GC）

根据对象的声明周期，使用不同的标记和清理策略

2.4 引用计数

• 缺点：
• 1）因为要保证引用值的正确性，原子操作开销大；
• 2）环形结构；
• 3）内存开销（引用至所占内存）；
• 4）当一个链过大，回收内存时可能会引发暂停；