Erklären Sie, wie die Müllsammlung von Go funktioniert. Was sind die Kompromisse?

Erklären Sie, wie die Müllsammlung von Go funktioniert. Was sind die Kompromisse?

Die Garbage Collection (GC) von Go ist ein gleichzeitiger Tri-Color-Mark-und-Sweep-Algorithmus, der zum effizienten Verwalten des Speichers entwickelt wurde und Pausen in der Anwendung minimiert. So funktioniert es:

1. MARK -Phase : Der GC identifiziert Live -Objekte im Haufen. Es startet von einer Reihe von Root -Objekten (globale Variablen, Stapelvariablen usw.) und durchquert alle erreichbaren Objekte, wodurch sie als live markiert werden. Die Markierung erfolgt gleichzeitig mit der Anwendung mit drei Farben: weiß (unverarbeitet), grau (verarbeitet) und schwarz (verarbeitet).
2. Sweep -Phase : Nach dem Markieren fegt der GC durch den Haufen, um das Gedächtnis zurückzugewinnen, das von nicht markierten Objekten besetzt ist (solche, die nicht mehr erreichbar sind und daher als Müll in Betracht gezogen werden). Die Sweep -Phase kann je nach der GO -Version gleichzeitig gleichzeitig sein.
3. Gleichzeitige und parallele Ausführung : GC's GC wird gleichzeitig mit der Anwendung ausgeführt, um die Pausezeiten zu verkürzen. Es kann auch mehrere CPUs nutzen, um bestimmte Operationen wie die Markierung parallel zu parallelisieren.

Kompromisse :

• Latenz : Während die gleichzeitige Natur von Go's GC dazu beiträgt, dass Pausen kurz sind, gibt es immer noch Momente, in denen die GC die Welt (STW) stoppen muss, um eine Konsistenz zu gewährleisten. Die Länge dieser Pausen ist ein Kompromiss zwischen der Frequenz der Müllsammlung und der in jedem Zyklus zurückgewonnenen Speicher.
• Durchsatz : Gleichzeitig mit GC ausführen bedeutet, dass einige CPU -Zyklen der Müllsammlung gewidmet sind, die ansonsten von der Anwendung verwendet werden könnten. Dieser Kompromiss wirkt sich auf den Gesamtdurchsatz der Anwendung aus.
• Speicherverwendung : Um die Leistung zu verbessern, kann GO die Müllsammlung verzögern, was zu einer höheren Speicherverwendung führt. Dieser Kompromiss ist zwischen Gedächtniseffizienz und Leistung.
• Komplexität : Die gleichzeitige und parallele Natur von GOs GC erhöht die Komplexität sowohl zur Implementierung als auch zu potenziellen Debugging -Szenarien.

Wie wirkt sich die Müllsammlung von Go auf die Anwendungsleistung aus?

Die Garbage Collection von GO wirkt sich auf verschiedene Weise auf die Anwendungsleistung aus:

1. Pausezeiten : Der direkteste Einfluss sind die STW -Pausen, die eine Latenz in der Anwendung einführen können. Obwohl Go's GC sich bemüht, diese Pausen kurz zu halten (normalerweise unter 1 Millisekunde), können sie immer noch Echtzeitanwendungen oder diejenigen, die für Latenzspitzen empfindlich sind, beeinflussen.
2. CPU -Nutzung : Die gleichzeitige Natur von GOs GC bedeutet CPU -Zyklen, die für die Anwendungsarbeit verwendet werden könnten. Dies kann den Gesamtdurchsatz der Anwendung leicht verringern. Der Einfluss hängt von den Speicherverbrauch und der Zuordnungsmustern der Anwendung ab.
3. Speicheraufwand : Um die Pause zu mildern, kann GO die Müllsammlung verzögern, was zu einem höheren Speicherverbrauch führt. Dies kann kurzfristig für die Leistung von Vorteil sein, kann jedoch im Laufe der Zeit zu einem erhöhten Speicherdruck führen.
4. Allokationsrate : Anwendungen mit hohen Zuordnungsraten führen häufiger die Müllsammlung aus und erhöhen möglicherweise die CPU -Nutzung und Pause. Das Einstellen der Anwendung zur Reduzierung unnötiger Zuweisungen kann diese Auswirkungen mindern.

Was sind die wichtigsten Unterschiede zwischen GO's Müllsammlung und anderen Programmiersprachen?

1. Java : Javas Müllsammlung verwendet auch einen Generationsansatz, der Objekte in junge und alte Generationen unterteilt. Gehen Sie andererseits einen nicht generationsübergreifenden Ansatz, kann jedoch durch gleichzeitige Markierung und Feger ähnliche Vorteile erzielen. Die Pausen von Java können aufgrund seiner Generationskollektionsstrategie länger sein, obwohl moderne Java -VMs auch gleichzeitige Sammler eingeführt haben, um dies zu mildern.
2. C# (.NET) : .NETs Müllsammlung ist Generation, ähnlich wie Java. Es verfügt jedoch über einen Workstation und einen Servermodus, wobei letztere besser für Multi-Core-Systeme geeignet sind. Go's GC, das von Grund auf für die gleichzeitige Ausführung ausgelegt ist, hat tendenziell vorhersehbare Pause und ist auf Systemprogramme zugeschnitten.
3. Python : Python verwendet die Referenzzählung als primärer Müllsammlungsmechanismus, der von einem Zyklusdetektor ergänzt wird, um kreisförmige Referenzen zu verarbeiten. Dies kann zu häufigeren, aber kürzeren Pausen im Vergleich zu Go's Mark-and-Sweep-Ansatz führen. Pythons GC skaliert jedoch möglicherweise nicht so gut in Umgebungen mit hoher Konsequenz wie Go.
4. Rost : Rost hat keinen Müllsammler; Es verwendet Eigentums- und Kreditregeln, um den Speicher zur Kompilierungszeit zu verwalten. Dies vermeidet Laufzeitaufwand, erfordert jedoch mehr manuelles Management von Entwicklern. GO's GC hat zwar einige Laufzeitkosten, vereinfacht die Speicherverwaltung für Entwickler.

Können Sie die Entwicklung von Go's Garbage Collection -Algorithmus über verschiedene Versionen beschreiben?

Die Müllsammlung von Go hat mehrere signifikante Veränderungen und Verbesserungen in seinen Versionen erfahren:

1. Go 1.3 (2014) : Der anfängliche gleichzeitige Mark-und-Sweep-Müllsammler wurde eingeführt. Dies war eine signifikante Verschiebung des vorherigen Mark-and-Sweep-Sammlers, der lange Pausen verursachte.
2. Go 1.5 (2015) : Eingeführt gleichzeitig das Sweeping, sodass die Sweep -Phase gleichzeitig mit der Anwendung ausgeführt werden kann. Dies reduzierte STW weiter.
3. GO 1.8 (2017) : Zusätzliche parallele Markierung hinzugefügt, sodass die Markphase mehrere CPU -Kerne verwendet, wodurch der GC -Zyklus beschleunigt und die Pause verkürzt wird.
4. GO 1.9 (2017) : Einführung "faul", das gleichzeitig kleine Speicherbrocken fegt und den Speicherdruck während der Sweep -Phase verringert.
5. Go 1.12 (2019) : Verbesserte die Planung von GC -Zyklen und zielt darauf ab, die Zeit für GC und Anwendung gleichmäßiger auszugleichen.
6. Go 1.14 (2020) : Reduzierte den Overhead von Schreibbarrieren, die Objektveränderungen während des Markierens verfolgen und zu einer schnelleren Markierung und weniger aufdringlichen GC führen.
7. GO 1.19 (2022) : Verbessert den Aasfresser, der den Speicher aus dem Betriebssystem zurückerobert, wenn er nicht mehr benötigt wird, wodurch die Speichereffizienz verbessert wird.

Diese Veränderungen spiegeln die kontinuierlichen Bemühungen von GO wider, die Leistung und Vorhersehbarkeit seines Müllsammlers zu verbessern und die Bedürfnisse von Anwendungen mit geringer Latenz mit effizientem Speichermanagement auszugleichen.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonErklären Sie, wie die Müllsammlung von Go funktioniert. Was sind die Kompromisse?. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!