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Go的GC

2023年12月8日Golang

机制：三色标记法 + 混合写屏障机制。 （栈无写屏障，堆有写屏障）

  • 三色标记法。
    1. 初始对象全白
    2. 从根遍历。栈直接引用对象置黑，堆直接引用对象置灰。
    3. 遍历灰对象。引用置灰，当前灰置黑。 重复此步骤至无灰对象。
    4. 剩下的白对象回收。
  • 混合写屏障机制。
    • 栈：不用混合写屏障。新增对象直接置黑。 新增或删除引用（可以是堆上）不改变被引用对象颜色。
    • 堆：启用混合写屏障。添加、删除的对象都标记为灰色。

流程：标记-清除

  • 暂停用户程序STW，打开混合写屏障 和 并发垃圾收集器，恢复用户程序
  • 并发标记。(三色标记法。扫描Goroutine期间会暂停当前处理器。)
  • 暂停用户程序STW，关闭写屏障，恢复用户程序
  • 并发清除。

触发GC

  • 主动：手动调用runtime.GC()函数
  • 被动：内存自上次GC增长一倍时自动触发。可以通过 debug.SetGCPercent(percent int) 调节百分比。
  • 被动：默认如果2分钟内没有触发GC，则触发一次。
  • 被动：新建小对象时如果需要申请新的mcache内存管理单元或者分配新建大于32KB大对象时可能触发。

防止频繁GC

  • 压舱石。 声明一个大的切片，它被分配到堆内存上，但是并未使用，所以只占用虚拟内存。但是达到了最低GC内存的效果。 但是你要根据稳定运行占用的内存大小预估好一个适当的值。 (windows可能不适用)
  • 软内存限制。版本>=1.19，为了防止前期内存占用低每增长一倍而频繁GC地情况，通过设置 debug.SetGCPercent(-1) 或 GOGC=off 关闭内存增长GC，并且 debug.SetMemoryLimit(limit int64) 设置为 70% 。 此方式在go独占服务器的时候可以使用。