go:垃圾回收GC触发条件详解

这篇文章主要介绍了go:垃圾回收GC触发条件详解,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧

版本: go version go1.13 darwin/amd64

在go源码runtime目录中找到gcTrigger结构体,就能看出大致调用的位置

GC调用方式 所在位置 代码
定时调用 runtime/proc.go:forcegchelper() gcStart(gcTrigger{kind: gcTriggerTime, now: nanotime()})
分配内存时调用 runtime/malloc.go:mallocgc() gcTrigger{kind: gcTriggerHeap}
手动调用 runtime/mgc.go:GC() gcStart(gcTrigger{kind: gcTriggerCycle, n: n + 1})

调用入口有了,再进入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.
    这里做了双重锁,来判断是否符合GC条件
    if !trigger.test() {
        semrelease(&work.startSema)
        return
    }
    ...省略
}
//是否需要触发GC
func (t gcTrigger) test() bool {
    if !memstats.enablegc || panicking != 0 || gcphase != _GCoff {
        return false
    }
    switch t.kind {
    case gcTriggerHeap:
        //gc_trigger是触发标记的堆大小。当heap_live≥gc_trigger时,标记阶段将开始。
        //这也是必须完成比例扫描的堆大小。
        //这是在标记终止期间根据下一个循环的触发器的triggerRatio计算的
        return memstats.heap_live >= memstats.gc_trigger
        
    case gcTriggerTime:
        if gcpercent < 0 {
            return false
        }
        lastgc := int64(atomic.Load64(&memstats.last_gc_nanotime))
        // forcegcperiod = 默认是2分钟
        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
}

后面的代码就是正常的垃圾回收流程了,这里暂且不表,这里只关心gc的触发场景

关于golang垃圾回收,内存分配时何时会重新进入GC?

这里问题是gc的关键,比如当前用了10M内存,随着程序运行,使用内存不是一个固定的值,在当次GC标记结束后,会更新下一次触发gc的heap大小(gc_trigger),下次GC进入之后会在上述的test()函数中会进行heap大小的比较,如果符合条件就真正进行GC

func gcSetTriggerRatio(nextTriggerRatio)

补充:go的垃圾回收机制(GC)

常用的垃圾回收算法

1.引用计数(reference counting):如Python

2.标记-清扫(mark & sweep):如golang

3.复制收集(copy and collection):目前许多商业虚拟机都采用这种垃圾回收算法

Golang 的三色标记法

golang 的垃圾回收(GC)是基于标记清扫算法,这种算法需要进行 STW(stop the world),这个过程就会导致程序是卡顿的,频繁的 GC 会严重影响程序性能. golang 在此基础上进行了改进,通过三色标记清扫法与写屏障来减少 STW 的时间.

三色标记法的流程如下,它将对象通过白、灰、黑进行标记

1.所有对象最开始都是白色.

2.从 root 开始找到所有可达对象,标记为灰色,放入待处理队列。

3.历灰色对象队列,将其引用对象标记为灰色放入待处理队列,自身标记为黑色。

4.循环步骤3直到灰色队列为空为止,此时所有引用对象都被标记为黑色,所有不可达的对象依然为白色,白色的就是需要进行回收的对象。

三色标记法相对于普通标记清扫,减少了 STW 时间. 这主要得益于标记过程是 “on-the-fly” 的,在标记过程中是不需要 STW 的,它与程序是并发执行的,这就大大缩短了 STW 的时间.

写屏障

当标记和程序是并发执行的,这就会造成一个问题. 在标记过程中,有新的引用产生,可能会导致误清扫. 清扫开始前,标记为黑色的对象引用了一个新申请的对象,它肯定是白色的,而黑色对象不会被再次扫描,那么这个白色对象无法被扫描变成灰色、黑色,它就会最终被清扫,而实际它不应该被清扫. 这就需要用到屏障技术,golang 采用了写屏障,作用就是为了避免这类误清扫问题. 写屏障即在内存写操作前,维护一个约束,从而确保清扫开始前,黑色的对象不能引用白色对象.

GC 触发条件

1> 当前内存分配达到一定比例则触发

2> 2 分钟没有触发过 GC 则触发 GC

3> 手动触发,调用 runtime.GC()

以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持球儿工具。如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教。