golang 垃圾回收

gc不回收什么

• GC 不负责回收栈中的内存
• 栈是一块专用内存，专门为了函数执行而准备的，存储着函数中的局部变量以及调用栈
• 栈中的数据可以通过简单的编译器指令自动清理，也就不需要通过 GC 来回收了

垃圾回收算法

• 主流的两类垃圾回收算法有两种，分别是追踪式垃圾回收算法[1]和引用计数法（ Reference counting ）。而三色标记法是属于追踪式垃圾回收算法的一种
• 追踪式算法的核心思想是判断一个对象是否可达，因为一旦这个对象不可达就可以立刻被 GC 回收了
• 第一步找出所有的全局变量和当前函数栈里的变量，标记为可达。第二步，从已经标记的数据开始，进一步标记它们可访问的变量，以此类推，专业术语叫传递闭包。

三色标记法

• 对象用三种颜色表示，黑白灰。
• 初始化都是白色的，然后把全局变量和栈上的变量变成灰的
• 第二步把灰色的对象变成黑色，把原先灰色对象指向的变量变成灰色，以此类推，当发现没有对象可以被制成灰色时，白色的对象就可以清理了

垃圾回收流程

• 阶段一，marking setup 标记准备，在三色标记前，需要开启 write barrier 写屏障。运行过程中程序的函数栈中会有新分配的对象，就需要写屏障。写屏障主要是修改原先的写逻辑，在对象生成的时候给他着为灰色，因此打开写屏障会保证三色标记法在并发下安全运行
• 打开写屏障需要停止所有的goroutine,也就是stop the world (STW)
• 阶段二，marking标记。打开write barrier以后，开始用三色标记法标记。
• 在标记开始的时候，收集器会默认抢占 25% 的 CPU 性能，剩下的75%会分配给程序执行。但是一旦收集器认为来不及进行标记任务了，就会改变这个 25% 的性能分配。这个时候收集器会抢占程序额外的 CPU，这部分被抢占 goroutine 有个名字叫 Mark Assist 标记辅助。而且因为抢占 CPU的目的主要是 GC 来不及标记新增的内存，那么抢占正在分配内存的 goroutine 效果会更加好，所以分配内存速度越快的 goroutine 就会被抢占越多的资源。
• 阶段三，Mark termination 标记结束
• marking标记阶段结束后进入标记结束阶段，会关掉写屏障，开始stw,还需要计算下次清理的目标和计划，比如使用了mark assist 标记辅助，会促使下次gc提前
• 第四个阶段 sweeping concurrent 清理阶段，并发执行，无感知也没有延迟