栈内存（协程栈，调用栈）

  1. 为什么go的栈是在堆上？
go 使用的参数拷贝传递，如果传递的值比较大 注意传递其指针go 参数传递 使用 值传递， 也就是说传递结构体时候，拷贝结构体的指针，传递结构体指针时候 拷贝的结构体指针
  1. 协程栈的空间不够大 怎么办？
  • 本地变量太大，栈帧太多

逃逸分析

  1. 不是所有的变量都放在协程栈上，栈帧回收后，需要继续使用的变量，或者 太大的变量，分为指针逃逸，空接口逃逸和大变量逃逸，从栈逃逸分配到堆空间上
函数返回的指针被其他使用
func a() *int {v :=0return &v // 导致 局部变量会分配在堆行 不会分配栈上
}

函数的参数是interface{} 函数的实参很可能会逃逸，主要因为interface{} 类型函数往往会使用反射
fmt.Println(i) // 入参属于interface{} 空接口, 是否有反射查看值是什么类型 逃逸到堆上

过大变量导致的空间不足，超过64KB的变量会逃逸
// 解决协程的栈空间不足

栈扩容
2. 解决方式 进行栈扩容，Go的栈初始空间为2KB
3. 在函数调用前判断栈空间morestack
4. 早期使用分段栈(go 1.13) 在逻辑上连接，优点没有空间浪费，栈指针会在不连续的空间跳转，后期 连续栈，缺点 伸缩时候开销大，扩容为原来2倍, 使用比例不足1/4， 变为原来的 1/2

go 堆内存

操作系统的虚拟内存：操作系统给应用提供的虚拟的内存的空间，背后也是物理内存或者磁盘

  1. go 使用 heapArena每次申请虚拟内存单元 64MB,所有的heapArena 组成 堆内存
    在这里插入图片描述
  • 线性分配据或者链表分配出现空间碎片，所有go 语言中使用分级分配，避免内存的碎片化，每个内存进行分级思想， mspan n内存管理单元
    在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
按照需求进行分级分配，runtime.sizeclass.go 进行分配， 总共有68 个级别。
在这里插入图片描述
其中 136 个span , mcentral 属于链接头，其中 68个需要GC扫描，其他68个不需要GC扫描。
mcentral 的属于中心索引，使用互斥锁保护，在高并发的场景下 锁冲突严重，参考GMP模型，增加线程的本地缓存。

  • Go 模仿TCmalloc ，建立自己的堆内存架构
  • 使用heapArena 向操作系统申请内存，以mspan 为单位，防止碎片化
  • mcentral 是mspan 的中心索引
  • 使用mcache 本地缓存 大大降低 锁竞争问题

堆如何进行分配

无指针

go 语言对象的垃圾回收

1. 被栈上的指针引用 2.被全局变量引用 3.被寄存器中指针引用

如何减少GC对性能的分析

三色标记方法Yuasa 删除屏障， 强制将释放的C指针变成灰色，避免 在GC过程中被粗我䣌标记s释放的指针进行强制为灰色Dijkstra 插入屏障
  1. 被删除的堆对象标记成为灰色
  2. 被添加的堆对象标记成为灰色
    并发垃圾回收关键在于标记安全，兼顾的安全的效率

GC 优化效率

GC触发的时机

  • 系统定时触发
    g0 协程内的sysmon 定时检查 ，在2min 内 forcegcperiod 没有过GC，触发，谨慎调整

  • 用户显示触发
    调用runtime.gc 并不推荐

  • 申请内存触发
    给申请对象的时候伴随着GC

  • GC优化原则

  1. 尽量少在堆上产生垃圾
  2. 内存池化（channel 中 环形池）
  3. 减少逃逸 （fmt 包， 返回了指针不是拷贝）
  4. 使用空结构体 (不占用空结构体，使用channel 传递空结构体)
    使用如下的方式 查看内存
$env:GODEBUG="gctrace=1"