GO内存管理|青训营笔记

55 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。

一、 自动内存管理

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和安全性——double-free problem, use-after-free problem。

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

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。

Serial GC: 一个 collector。

Parallel GC: 并行 GC,支持多个 collectors 同时回收的 GC 算法。

Concurrent GC: 并发 GC,支持 mutator(s) 和 collector(s) 同时执行的 GC 算法。

Collectors 必须感知对象指向关系的改变!

二、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标记根对象

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

求指针指向关系的传递闭包:从根对象出发,找到所有可达对象。

清理:所有不可达对象

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。

三、 分块

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—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

缓存

TCMalloc: thread caching

每个p包含一个mcache用于快速分配,用于为于p上的g分配对象。 mcache管理一组mspan,当mcache 中的 mspan分配完毕,向mcentral带有未分配块的mspan;当mspan中没有分配的对象,mspan会被缓存,mcentral 中,而不是立刻释放并归还给os。

四、内存管理优化

  • 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。

pprof:对象分配的函数是最频繁调用的函数之一。

收获:通过对本次课程的学习,对GO内存管理有了相关方面的认识,使我对GO语言有了更进一步的理解。