Golang——GC原理

1.垃圾回收 的目的

将未被引用到的对象销毁,回收其所占的内存空间。

2.根对象是什么

  1. 全局变量:在编译器就能确定的存在于程序整个生命周期的变量。

  2. 执行栈:每个goroutine都包含自己的执行栈,这些执行栈上包含栈上的变量及指向分配的堆内存块的地址。

  3. 寄存器:寄存器的值可能表示一个指针,参与计算的这些指针可能指向某些赋值器分配的堆内存区块。

3.GC回收 的过程

GO目前采用的是三色标记法,可以将垃圾回收分为两个阶段:标记阶段和回收阶段

在标记阶段开始的时候,会将所有的对象放置到白色队列中、

之后,从根对象出发扫描所有被引用到的对象,将其放入灰色队列。

然后,从灰色队列中取出待扫描的对象,将其引用到的对象放入灰色队列,并将自身转置到黑色队列中。不断重复这一个步骤,直到灰色队列为空。

标记阶段结束的时候,所有白色对象即为垃圾,是本次GC过程中需要进行回收的。

不过,三色标记法存在缺点,需要在标记阶段停止所有的goroutine,这也就是我们常说的STW。如果用户程序和GC标记并发执行,用户程序可能在标记执行的过程中修改对象的指针,导致将本该死亡的对象标记为存活和本该存活的对象标记为死亡。

为了解决这个问题,go v1.8之后使用混合写屏障技术来支持并发执行。但是仍然会导致程序暂停,不过暂停的的时间缩短至0.5ms以内。

开启写屏障后,指针发生传递和新分配的内存都会进行标记,本轮GC不会回收,下次GC时在确定。虽然写屏障不能完全消除STW,但是可以大大缩短STW的时间。

4.GC 触发时机

  1. 内存分配量达到阈值会触发GC

    阈值 = 上次GC内存分配量 * 内存增长额

    在go中的内存增加额由环境变量GOGC控制,默认为100,即内存增长一倍时触发GC

  2. 在堆上创建大于32KB对象的时候,会检测此时是否满足垃圾回收的条件,如果满足则直接进行垃圾回收

  3. 定时触发GC

    默认二分钟开启一次

  4. 主动触发

    程序代码中可以通过runtime.GC()方法主动触发GC

5.GC性能优化

  1. 减少对象分配的个数,采用复用对象或使用大对象组合多个小对象

  2. 在程序开发过程中,尽可能减少内存逃逸现象的发生

相关推荐
程序员海军7 小时前
用了两年多 GPT,我最近开始换模型了,还折腾了个求职避坑 Agent
前端·人工智能·后端
码士集团小青7 小时前
SpringBoot 集成缓存性能之王 Caffeine
spring boot·后端·缓存
紧跟先前的步伐8 小时前
Go AI Agent 实战 06|JSON 结构化输出与 Go 后端校验
人工智能·ai·golang
H.莓飛9 小时前
【数据结构】排序_OJ题(一):计数、桶与排序后的处理
java·开发语言·数据结构
wangchunyu1149 小时前
JAVA AQS与Lock实现原理(含CAS)
java·开发语言·word
excel9 小时前
IndexNow:让搜索引擎更快发现网站更新的主动通知协议
前端·后端·架构
Json____10 小时前
用 FastAPI + Vue3 打造一套完整的在线考试系统:从组卷到阅卷的业务闭环实践
后端·node.js·fastapi·it学习·wwwoop.com
爱喝水的鱼丶10 小时前
SAP-ABAP:ECC→S/4HANA ABAP 迁移升级指南——程序改造、语法兼容与性能优化 导语
运维·开发语言·性能优化·sap·abap·经验交流·开发交流
小灰灰搞电子11 小时前
Rust+Slint 实现FTP客户端调试助手源码分享
开发语言·后端·rust
外收内放11 小时前
面向对象高级(实战案例)
开发语言·python·学习