Go的垃圾回收机制

目录



一.历史原因

go发展史上采用过的一些方法

  • go 1.3 之前使用标记清除
  • go 1.5 三色标记法
  • go 1.8 三色标记法 + 混合写屏障机制

垃圾回收设计的名词

  • 自动释放
  • 垃圾回收
  • 三色标记法
  • 内存管理
  • SWT(stop the world) 全部停止执行



v1.3 之前的标记 - 清除方法

暂停程序业务逻辑,找出不可达的对象,和可达对象。

Go的垃圾回收机制
找到所有的可达对象,并做上标记。
Go的垃圾回收机制
标记完成以后,开始清楚未标记的对象
Go的垃圾回收机制
停止暂停,让程序继续跑,然后循环重复这个过程,直到 process 程序生命周期结束。



标记清除的缺点

  • STW:让程序暂停,程序出现卡顿(重要问题)
  • 标记需要扫描整个 heap
  • 清除数据会产生 heap 碎片
  • 将第三步和第四步调换位置,缩短 STW 的返回,但是还是会很大。

二.三色标记法

三色标记法的流程

只要是新创建的对象,默认颜色就是白色

Go的垃圾回收机制
第二步,每次 GC 回收开始,然后从根节点开始遍历所有对象,把遍历到的对象,从白色集合放入灰色集合
Go的垃圾回收机制
遍历灰色集合,将灰色对象的引用对象,从白色集合放入灰色集合,之后会将此灰色对象放入到黑色集合。
Go的垃圾回收机制
遍历上边的步骤,直到灰色节点里没有东西。
Go的垃圾回收机制


如果三色标记法不使用 STW 会出现的问题

Go的垃圾回收机制
如果三色标记法不被 STW 保护

  1. 一个白色对象被黑色对象引用
  2. 灰色对象与它之间的可达关系的白色对象遭到破坏
  3. 如果两个条件同时满足,那么就会出现对象丢失的现象


强弱三色不变式

  • 强制性的不允许黑色对象引用白色对象 :破坏了条件一
  • 黑色对象可以引用白色对象,但是要求白色对象的链路上游,存在灰色对象 :破坏了条件二
    Go的垃圾回收机制

只要满足了强三色不变式或者弱三色不变式之一,就可以保证对象不丢失。那么如何保证呢?就要借助于屏障机制。




三.屏障

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