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
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每个对象都有一个与之关联的引用数目。
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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
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对象分配是非常高频的操作:每秒分配GB级别的内存。
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小对象占比较高。
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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。