Golang 内存管理和垃圾回收底层原理(二)

news/2024/6/24 8:25:42/文章来源:https://blog.csdn.net/vince1998/article/details/137174285

一、这篇文章我们来聊聊Golang内存管理和垃圾回收,主要注重基本底层原理讲解,进一步实战待后续文章

垃圾回收,无论是Java 还是 Golang,基本的逻辑都是基于 标记-清理 的,

标记是指标记可能需要回收的对象,那么标记的方式是什么呢?

无论是Java还是Golang,标记的方式的逻辑都可以表示为 “三色标记法”,三色标记法用图表示的话,可以看成这样

在这里插入图片描述

那么如果要我们以语言去表示,笔者可以提供一个个人理解的表述,从根对象开始,以引用链的方式,广度优先搜索方法,将所有能够与根结点形成直接或间接引用链进行标记,未标记的对象就是需要回收的对象

什么是根对象,一般来说根对象包括栈上变量全局变量

标记其实是要占据CPU资源的,或者说需要STW用户程序,如果有太多的对象需要进行标记,可能会导致用户程序感觉到卡顿,造成服务体验卡顿

为了降低卡顿时间,目前标记的方式都是基于并发标记,这样就能解决上面的问题。但是,我们也知道,并发可能会造成并发变量的不安全性或不一致性

那么为了保证标记过程或者被标记对象的并发安全性或者一致性,无论是Java还是Golang,在标记指令前或后,都会插入一个叫“屏障”的原语指令,保证并发标记安全或一致性。不过Java可能采取的是写前屏障或者其他,Golang采用的是“混合屏障”。

那么什么是混合屏障混合是由什么混合的呢?为什么要混合?

一般来说,屏障可以分为“插入写屏障”和“删除写屏障”。

插入写屏障可以理解为在标记()对象前插入屏障(原语指令),保证一个对象标记过程,不会被多个协程同时修改。但是,对于栈上的变量,由于屏障是一种消耗时间的行为,为了保证栈快进快出的特点,所以对于栈上的变量的标记,是不会插入屏障的,那么对于栈上的需要回收的对象,需要在完成第一轮标记后,对栈再进行一次标记。那么写屏障的缺点,很明显,就是需要二次标记,单独对栈重新标记。

删除后屏障”就是在删除一个对象引用链后插入一个屏障进行标记的行为,具体删除后屏障的过程不多进行解释,他的缺点就是标记精度没那么高,但是不需要二次标记

那么Golang结合“插入写屏障”和“删除后屏障”的优缺点,避免二次标记和精度缺失的问题,对于新对象栈上的对象都直接标记为非回收对象,即直接标记为黑色

那么标记过程我们已经清楚,那么我们来说一下Golang谁来进行标记行为的。在Golang里我们一般讲的是协程,所以负责标记的包含三种协程

1)默认的标记协程
2)每个处理器都有一个辅助标记协程,只有处理器空闲的时候才会进行辅助标记
3)当内存不足时,来申请内存的协程也会帮助标记,标记数量取决于申请的

标记完成后,统一放到一个叫工作池里进行垃圾对象回收。

哈哈,有说的不对的地方敬请指教,写文不易,给俺一个点赞和收藏吧哈哈。

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