Golang——GC原理

1.垃圾回收的目的

        将未被引用到的对象销毁，回收其所占的内存空间。

2.根对象是什么

1. 全局变量：在编译器就能确定的存在于程序整个生命周期的变量。

2. 执行栈：每个goroutine都包含自己的执行栈，这些执行栈上包含栈上的变量及指向分配的堆内存块的地址。

3. 寄存器：寄存器的值可能表示一个指针，参与计算的这些指针可能指向某些赋值器分配的堆内存区块。

3.GC回收的过程

GO目前采用的是三色标记法，可以将垃圾回收分为两个阶段：标记阶段和回收阶段

在标记阶段开始的时候，会将所有的对象放置到白色队列中、

之后，从根对象出发扫描所有被引用到的对象，将其放入灰色队列。

然后，从灰色队列中取出待扫描的对象，将其引用到的对象放入灰色队列，并将自身转置到黑色队列中。不断重复这一个步骤，直到灰色队列为空。

标记阶段结束的时候，所有白色对象即为垃圾，是本次GC过程中需要进行回收的。

不过，三色标记法存在缺点，需要在标记阶段停止所有的goroutine,这也就是我们常说的STW。如果用户程序和GC标记并发执行，用户程序可能在标记执行的过程中修改对象的指针，导致将本该死亡的对象标记为存活和本该存活的对象标记为死亡。

为了解决这个问题，go v1.8之后使用混合写屏障技术来支持并发执行。但是仍然会导致程序暂停，不过暂停的的时间缩短至0.5ms以内。

开启写屏障后，指针发生传递和新分配的内存都会进行标记，本轮GC不会回收，下次GC时在确定。虽然写屏障不能完全消除STW,但是可以大大缩短STW的时间。

4.GC触发时机

1. 内存分配量达到阈值会触发GC

   阈值 = 上次GC内存分配量 * 内存增长额

   在go中的内存增加额由环境变量GOGC控制，默认为100，即内存增长一倍时触发GC

2. 在堆上创建大于32KB对象的时候，会检测此时是否满足垃圾回收的条件，如果满足则直接进行垃圾回收

3. 定时触发GC

     默认二分钟开启一次

4. 主动触发

     程序代码中可以通过runtime.GC()方法主动触发GC

5.GC性能优化

1. 减少对象分配的个数，采用复用对象或使用大对象组合多个小对象

2. 在程序开发过程中，尽可能减少内存逃逸现象的发生