Golang의 가비지 수집기 압력 줄이기

고성능 Go 애플리케이션에서 과도한 메모리 할당 및 할당 해제는 성능에 심각한 영향을 미쳐 가비지 수집기(GC)에 불필요한 부담을 주어 지연 시간이 늘어나고 효율성이 저하될 수 있습니다. 이번 글에서는 객체 재사용 기술을 활용하는 방법과 GC 부담을 줄이는 sync.Pool 기능을 소개하겠습니다.

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이 기사는 Go 애플리케이션에서 메모리 사용 최적화의 중요성을 강조한 Branko Pitulic의 LinkedIn 게시물에서 영감을 받았습니다.

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1. 질문 이해

Go의 가비지 컬렉터는 자동 메모리 관리를 담당합니다. 그러나 애플리케이션이 메모리를 자주 할당하고 해제하는 경우(특히 힙에서) GC가 더 많은 작업을 수행해야 하므로 다음과 같은 결과가 발생합니다.

• CPU 사용량이 증가했습니다.
• GC 주기 동안 실행이 일시 중지되었습니다.
• 낮은 지연 시간 시스템의 성능 병목 현상.

메모리 재사용을 촉진하여 힙에 할당되는 개체 수를 줄이는 것이 목표입니다.

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2. GC 압력을 줄이는 기술

2.1 객체 재사용

새 개체를 만드는 대신 가능하면 개체를 재사용하세요. 일반적인 패턴은 슬라이스와 배열을 재사용하는 것입니다.

나쁜 습관:

func process() []byte {
    return make([]byte, 1024) // 每次都创建一个新的切片。
}

우수 사례:

var buffer = make([]byte, 1024)

func process() []byte {
    return buffer // 重用现有的切片。
}

참고: 이 접근 방식은 재사용이 안전한 비동시 컨텍스트에서 잘 작동합니다.

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2.2 sync.Pool

사용

sync 패키지는 재사용이 가능한 효율적인 개체 풀 구조인 Pool 유형을 제공하여 힙의 메모리 할당을 줄입니다.

sync.Pool 작동 방식:

• 사용한 물건은 수영장에 보관할 수 있습니다.
• 새 개체가 필요할 경우 메모리를 할당하기 전에 풀을 확인합니다.
• 풀이 비어 있으면 새 개체를 만듭니다.

기본 예:

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

func main() {
    // 创建一个对象池。
    pool := sync.Pool{
        New: func() any {
            return make([]byte, 1024) // 创建一个新的1KB切片。
        },
    }

    // 从池中检索一个对象。
    buffer := pool.Get().([]byte)
    fmt.Printf("Buffer length: %d\n", len(buffer))

    // 通过将对象放回池中来重用它。
    pool.Put(buffer)

    // 从池中检索另一个对象。
    reusedBuffer := pool.Get().([]byte)
    fmt.Printf("Reused buffer length: %d\n", len(reusedBuffer))
}

이 예에서는:

1. New 함수를 사용하여 sync.Pool을 생성하여 개체를 초기화합니다.
2. Get을 사용하여 풀에서 개체를 검색합니다.
3. Put을 사용하여 재사용을 위해 개체를 풀로 반환합니다.

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3. 사용 모범 사례 sync.Pool

1. 경량 물체: 수영장은 중소형 물체에 이상적입니다. 대형 객체의 경우 저장 비용이 이점보다 클 수 있습니다.
2. 동시성: sync.Pool은 여러 고루틴에서 안전하게 사용할 수 있지만 부하가 심한 경우 성능이 달라질 수 있습니다.
3. 초기화: 객체가 올바르게 생성되도록 하려면 항상 풀에서 New 함수를 정의하세요.
4. 풀의 과도한 사용 방지: 풀은 자주 재사용되는 개체에만 사용하세요.

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4. 일반적인 경우

4.1 읽기/쓰기 작업을 위한 버퍼 풀

읽기/쓰기 작업이 많은 애플리케이션(예: HTTP 서버 또는 메시지 프로세서)은 버퍼를 효율적으로 재사용할 수 있습니다.

예:

func process() []byte {
    return make([]byte, 1024) // 每次都创建一个新的切片。
}

4.2 구조 재사용

애플리케이션에서 구조를 자주 생성하고 삭제하는 경우 sync.Pool가 도움이 될 수 있습니다.

예:

var buffer = make([]byte, 1024)

func process() []byte {
    return buffer // 重用现有的切片。
}

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5. 최종 메모

sync.Pool을 사용하면 특히 처리량이 많은 시나리오에서 애플리케이션 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다. 하지만:

• 성급한 최적화를 피하세요. sync.Pool에 의지하기 전에 pprof과 같은 도구를 사용하여 성능을 분석하여 GC가 실제로 병목 현상인지 확인하세요.
• 변수 범위 축소, 슬라이스 또는 배열 효율적 사용 등의 일반적인 모범 사례와 풀 사용을 결합합니다.

이러한 기술을 이해하고 적용하면 Go에서 더욱 효율적이고 확장 가능한 시스템을 구축하는 데 도움이 됩니다.

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위 내용은 Golang의 가비지 수집기 압력 줄이기의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!