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go:垃圾回收GC觸發(fā)條件詳解

更新時間：2021年04月24日 15:32:46 作者：Alex_z0897

這篇文章主要介紹了go:垃圾回收GC觸發(fā)條件詳解，具有很好的參考價值，希望對大家有所幫助。一起跟隨小編過來看看吧

版本: go version go1.13 darwin/amd64

在go源碼runtime目錄中找到gcTrigger結(jié)構(gòu)體,就能看出大致調(diào)用的位置

GC調(diào)用方式	所在位置	代碼
定時調(diào)用	runtime/proc.go:forcegchelper()	gcStart(gcTrigger{kind: gcTriggerTime, now: nanotime()})
分配內(nèi)存時調(diào)用	runtime/malloc.go:mallocgc()	gcTrigger{kind: gcTriggerHeap}
手動調(diào)用	runtime/mgc.go:GC()	gcStart(gcTrigger{kind: gcTriggerCycle, n: n + 1})

調(diào)用入口有了,再進入gcStart

func gcStart(trigger gcTrigger) {
	...省略
	for trigger.test() && sweepone() != ^uintptr(0) {
		sweep.nbgsweep++
	}
	// Perform GC initialization and the sweep termination
	// transition.
	semacquire(&work.startSema)
	// Re-check transition condition under transition lock.
	這里做了雙重鎖,來判斷是否符合GC條件
	if !trigger.test() {
		semrelease(&work.startSema)
		return
	}
	...省略
}
//是否需要觸發(fā)GC
func (t gcTrigger) test() bool {
	if !memstats.enablegc || panicking != 0 || gcphase != _GCoff {
		return false
	}
	switch t.kind {
	case gcTriggerHeap:
		//gc_trigger是觸發(fā)標記的堆大小。當heap_live≥gc_trigger時，標記階段將開始。
		//這也是必須完成比例掃描的堆大小。
		//這是在標記終止期間根據(jù)下一個循環(huán)的觸發(fā)器的triggerRatio計算的
		return memstats.heap_live >= memstats.gc_trigger
		
	case gcTriggerTime:
		if gcpercent < 0 {
			return false
		}
		lastgc := int64(atomic.Load64(&memstats.last_gc_nanotime))
		// forcegcperiod = 默認是2分鐘
		return lastgc != 0 && t.now-lastgc > forcegcperiod
	case gcTriggerCycle:
		// t.n > work.cycles, but accounting for wraparound.
		return int32(t.n-work.cycles) > 0
	}
	return true
}

后面的代碼就是正常的垃圾回收流程了,這里暫且不表,這里只關(guān)心gc的觸發(fā)場景

關(guān)于golang垃圾回收,內(nèi)存分配時何時會重新進入GC?

這里問題是gc的關(guān)鍵,比如當前用了10M內(nèi)存,隨著程序運行,使用內(nèi)存不是一個固定的值,在當次GC標記結(jié)束后,會更新下一次觸發(fā)gc的heap大小(gc_trigger),下次GC進入之后會在上述的test()函數(shù)中會進行heap大小的比較,如果符合條件就真正進行GC

func gcSetTriggerRatio(nextTriggerRatio)

補充：go的垃圾回收機制（GC）

常用的垃圾回收算法

1.引用計數(shù)(reference counting):如Python

2.標記-清掃(mark & sweep)：如golang

3.復(fù)制收集(copy and collection):目前許多商業(yè)虛擬機都采用這種垃圾回收算法

Golang 的三色標記法

golang 的垃圾回收(GC)是基于標記清掃算法，這種算法需要進行 STW（stop the world)，這個過程就會導致程序是卡頓的，頻繁的 GC 會嚴重影響程序性能. golang 在此基礎(chǔ)上進行了改進，通過三色標記清掃法與寫屏障來減少 STW 的時間.

三色標記法的流程如下，它將對象通過白、灰、黑進行標記

1.所有對象最開始都是白色.

2.從 root 開始找到所有可達對象，標記為灰色，放入待處理隊列。

3.歷灰色對象隊列，將其引用對象標記為灰色放入待處理隊列，自身標記為黑色。

4.循環(huán)步驟3直到灰色隊列為空為止，此時所有引用對象都被標記為黑色，所有不可達的對象依然為白色，白色的就是需要進行回收的對象。

三色標記法相對于普通標記清掃，減少了 STW 時間. 這主要得益于標記過程是 “on-the-fly” 的，在標記過程中是不需要 STW 的，它與程序是并發(fā)執(zhí)行的，這就大大縮短了 STW 的時間.

寫屏障

當標記和程序是并發(fā)執(zhí)行的，這就會造成一個問題. 在標記過程中，有新的引用產(chǎn)生，可能會導致誤清掃. 清掃開始前，標記為黑色的對象引用了一個新申請的對象，它肯定是白色的，而黑色對象不會被再次掃描，那么這個白色對象無法被掃描變成灰色、黑色，它就會最終被清掃，而實際它不應(yīng)該被清掃. 這就需要用到屏障技術(shù)，golang 采用了寫屏障，作用就是為了避免這類誤清掃問題. 寫屏障即在內(nèi)存寫操作前，維護一個約束，從而確保清掃開始前，黑色的對象不能引用白色對象.