Golang的垃圾回收(GC)機制

摘要： 轉載自https://blog.csdn.net/liangzhiyang/article/details/52670021 請先閱讀   golang 的 goroutine ...

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請先閱讀   golang 的 goroutine 排程機制 然後再到這裡

golang 的垃圾回收 採用的是   標記 - 清理（ Mark-and-Sweep ）   演算法

就是先標記出需要回收的記憶體物件快，然後在清理掉；

在這裡不介紹 標記和清理的具體策略（可以參考https://lengzzz.com/note/gc-in-golang），只介紹 GC 過程是怎麼排程的以及 stw 相關

這個演算法，會導致 stw (stop the world) 的問題，中斷使用者邏輯

觸發 GC 機制

1.     在申 請 記憶體的 時 候， 檢查 當前當前已分配的記憶體是否大於上次 GC 後的記憶體的 2 倍，若是 則 觸 發 （主 GC 執行緒為當前 M ）

2.     監控執行緒發現上次 GC 的 時間 已 經 超 過 兩分 鍾 了，觸 發 ；將一個 G 任 務 放到全域性 G 佇列中去。（主 GC 執行緒為執行這個 G 任 務 的 M ）

每當觸發的時候，在主 GC 執行緒中就會走如下的 GC 流程：

1.     stop the world ，等待所有的 M 休眠；此 時 所有的 業務邏輯 代 碼 都停止

2.     標記：分配 gc 標記任務，喚醒 gcproc 個 M （就是第一步休眠的那些），分 別 做 這 個，直到所有的 M 都做完，才 結 束；並且所有 M 再次 進 入休眠

3.     清理：有一個 單 獨的 goroutine 去清理已 經標記 的記憶體 對 象快

4.     start the world ， 設 置 gcwaiting=0 ， 喚 醒所有的 M （不會超 過 P 個數）

對於上面的三個步驟，分別解釋：

stop the world ：

1.     設定 gcwaiting=1 ， 這 個在每一個 G 任 務 之前會 檢查 一次 這 個狀 態 ，如是， 則 會將當前 M 休眠；

2.     如果 這 個 M 裡面正在執行一個 長時間 的 G 任 務 ，咋 辦 呢， 難 道會等待 這 個 G 任 務 自己切 換嗎 ？ 這樣 的 話 可要等 10ms 啊，不能等！ 堅 決不能等！
所以會主 動發 出 搶 佔 標記 （ 類 似於上一篇）， 讓 當前 G 任 務 中斷，再執行下一個 G 任 務 的 時 候，就會走到第 1 步

3.     一直等待所有的 M 進入休眠，此時所有的業務邏輯程式碼都停 止

標記：

1.       根據 gcproc 的個數，分配成 gcproc 任 務 段； 喚 醒 gcproc-1 個 M 來 執 行（當前 M 也算一個 ）

2.     對於一個 M ， 喚 醒前 設定它的 helpgc 標記，喚醒之後這個 M 會立 馬 判斷 這 個 標記 ，如是， 則 開始做分配 給 自己的 標記 任 務，如果先做完了，就會從別的 M 裡面找一些來做

3.     等每一個 M 都做完，會再次 進 入休眠

清理：

1.     通 過設 置引數，可以以一個 單 獨 goroutine   執行， 這 個功能是在 1.3 版本之後增加的， 這樣 的 話 就直接到下一步了，清理 過 程不是 stw 的

2.     也可以序列的在主 GC 執行緒執行；這樣的話則 清理 過 程也是 stw 的，

start the world ：

1.     設定 gcwaiting=0

2.     喚醒 P 個 M 來 繼續 做 G 任 務 （此 時 沒有 helpgc 標記），業務邏輯程式碼開 始

綜上：

是基於 1.4 版本的， GC 過程在 標記過程是（ STW ）的

在 1.5 版本里面對 GC 做了很大的優化；採用三色標記，將標記過程細化成三段，只有前後的兩段是 stw 的；極大地縮短了 gc 的 stw 時間