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go语言为啥会有gc,为什么用go语言

Golang什么时候会触发GC

Golang采用了三色标记法来进行垃圾回收,那么在什么场景下会触发这个回收动作呢?

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源码主要位于文件 src/runtime/mgc.go go version 1.16

触发条件从大方面说,可分为 手动触发 和 系统触发 两种方式。手动触发一般很少用,主要由开发者通过调用 runtime.GC() 函数来实现,而对于系统自动触发是 运行时 根据一些条件判断来进行的,这也正是本文要介绍的内容。

不管哪种触发方式,底层回收机制是一样的,所以我们先看一下手动触发,根据它来找系统触发的条件。

可以看到开始执行GC的是 gcStart() 函数,它有一个 gcTrigger 参数,是一个触发条件结构体,它的结构体也很简单。

其实在Golang 内部所有的GC都是通过 gcStart() 函数,然后指定一个 gcTrigger 的参数来开始的,而手动触发指定的条件值为 gcTriggerCycle 。 gcStart 是一个很复杂的函数,有兴趣的可以看一下源码实现。

对于 kind 的值有三种,分别为 gcTriggerHeap 、 gcTriggerTime 和 gcTriggerCycle 。

运行时会通过 gcTrigger.test() 函数来决定是否需要触发GC,只要满足上面基中一个即可。

到此我们基本明白了这三种触发GC的条件,那么对于系统自动触发这种,Golang 从一个程序的开始到运行,它又是如何一步一步监控到这个条件的呢?

其实 runtime 在程序启动时,会在一个初始化函数 init() 里启用一个 forcegchelper() 函数,这个函数位于 proc.go 文件。

为了减少系统资源占用,在 forcegchelper 函数里会通过 goparkunlock() 函数主动让自己陷入休眠,以后由 sysmon() 监控线程根据条件来恢复这个gc goroutine。

可以看到 sysmon() 会在一个 for 语句里一直判断这个 gcTriggerTime 这个条件是否满足,如果满足的话,会将 forcegc.g 这个 goroutine 添加到全局队列里进行调度(这里 forcegc 是一个全局变量)。

调度器在调度循环 runtime.schedule 中还可以通过垃圾收集控制器的 runtime.gcControllerState.findRunnabledGCWorker 获取并执行用于后台标记的任务。

go gc gccgo gcc GNU 之间的关系

gc 与gccgo 都是go语言标准规范的不同实现,两者包含不同的侧重点:

使用成本上gccgo远比gc更高,基于如下原因:

总结:除非真要追求高性能,否则不建议去折腾gccgo

如果一定要折腾,建议思路:基于gcc docker 镜像,编写Dockerfile,安装golang,然后使用 go build -compiler=gccgo 。

相关资源:

【golang】内存逃逸常见情况和避免方式

因为如果变量的内存发生逃逸,它的生命周期就是不可知的,其会被分配到堆上,而堆上分配内存不能像栈一样会自动释放,为了解放程序员双手,专注于业务的实现,go实现了gc垃圾回收机制,但gc会影响程序运行性能,所以要尽量减少程序的gc操作。

1、在方法内把局部变量指针返回,被外部引用,其生命周期大于栈,则溢出。

2、发送指针或带有指针的值到channel,因为编译时候无法知道那个goroutine会在channel接受数据,编译器无法知道什么时候释放。

3、在一个切片上存储指针或带指针的值。比如[]*string,导致切片内容逃逸,其引用值一直在堆上。

4、因为切片的append导致超出容量,切片重新分配地址,切片背后的存储基于运行时的数据进行扩充,就会在堆上分配。

5、在interface类型上调用方法,在Interface调用方法是动态调度的,只有在运行时才知道。

1、go语言的接口类型方法调用是动态,因此不能在编译阶段确定,所有类型结构转换成接口的过程会涉及到内存逃逸发生,在频次访问较高的函数尽量调用接口。

2、不要盲目使用变量指针作为参数,虽然减少了复制,但变量逃逸的开销更大。

3、预先设定好slice长度,避免频繁超出容量,重新分配。


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