Mari kita bincangkan tentang beberapa isu utama GC dalam bahasa Go

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, bahasa Go telah menjadi semakin popular, dan mekanisme GC juga dipuji secara meluas dalam industri. Walau bagaimanapun, setiap teknologi mempunyai kekurangan dan kekurangannya, dan GC bahasa Go tidak terkecuali. Artikel ini akan membincangkan beberapa isu utama dengan GC bahasa Go dan memperkenalkan penambahbaikan dan pengoptimuman yang dilaksanakan oleh pasukan Go daripada Go 1.5 hingga Go 1.12.

Analisis Mekanisme GC Bahasa Go

Mula-mula, mari kita lihat mekanisme GC bahasa Go.

Dalam bahasa Go, mekanisme GC dilaksanakan oleh modul masa jalan. GC merentasi graf objek program, menandakan semua objek yang masih digunakan dan mengosongkan objek yang tidak dirujuk. Semasa proses ini, program berjalan akan digantung.

Mekanisme GC ialah ciri utama bahasa Go Ia boleh mengelakkan banyak masalah ingatan, seperti kebocoran memori, penunjuk liar, dsb. Tetapi pada masa yang sama, ia juga membawa beberapa isu prestasi, terutamanya dalam sistem besar. Di bawah, kami senaraikan masalah GC biasa satu persatu.

Masalah GC biasa

1. Program berhenti seketika semasa GC.

Apabila GC sedang berjalan, ia menjeda keseluruhan program. Masalah ini tidak banyak memberi impak dalam program berskala kecil. Tetapi untuk program besar yang memerlukan pemprosesan serentak yang tinggi, jeda GC boleh menyebabkan kemerosotan prestasi dan meningkatkan kependaman, sekali gus menjejaskan pengalaman pengguna.

2. overhed GC adalah tinggi.

GC perlu merentasi keseluruhan graf objek, dengan itu memakan banyak sumber CPU dan memori. Apabila graf objek adalah sangat kompleks, overhed GC meningkat dengan ketara.

3. Getaran GC berlaku.

Jitter merujuk kepada situasi di mana GC dilakukan beberapa kali dalam selang masa. Apabila GC melakukan fasa penandaan yang panjang, program tidak boleh bertindak balas kepada permintaan, menyebabkan kelewatan atau ranap. Masalah ini amat biasa dalam sistem dengan permintaan serentak yang tinggi.

4. GC akan mendahului pelaksanaan program.

Apabila pemungut sampah mengitar semula, ia akan merampas hak pelaksanaan program. Jika hak pelaksanaan program diduduki oleh pemungut sampah untuk masa yang lama, ia boleh menyebabkan masalah prestasi yang serius.

Peningkatan GC daripada Go 1.5 to Go 1.12

Untuk menyelesaikan masalah ini, pasukan Go telah membuat pelbagai penambahbaikan GC dalam Go 1.5 to Go 1.12. Penambahbaikan khusus adalah seperti berikut:

1. Algoritma penandaan tiga warna

Algoritma penandaan tiga warna ialah algoritma GC yang dioptimumkan yang boleh mengoptimumkan jeda masa berjalan program semasa pelaksanaan GC. Algoritma ini meminimumkan masa jeda program dan mengurangkan masalah jitter.

Dalam versi Go 1.5, pengumpul sampah menggunakan algoritma penandaan tiga warna, yang sangat mengurangkan masa jeda GC dan overhed CPU. Versi seterusnya telah membuat penambahbaikan dan pengoptimuman berterusan atas dasar ini, meningkatkan prestasi dan kestabilan keseluruhan.

2. Penandaan Serentak

Versi Go 1.5 turut memperkenalkan ciri penandaan serentak, yang dilakukan semasa fasa penandaan pengumpul sampah. Kaedah penandaan ini boleh dilaksanakan pada masa yang sama semasa program berjalan, dengan itu mengurangkan masa jeda GC.

Dalam teg baharu, objek akan ditandakan sebagai "digunakan" atau "tidak digunakan", yang boleh mengurangkan banyak masa yang diperlukan untuk pengetegan serentak. Kaedah penandaan ini boleh mengurangkan kegusaran dengan ketara dan dalam beberapa kes menghapuskannya sepenuhnya.

3. Memperbaik pemprosesan timbunan

GC perlu menyemak objek dalam timbunan, oleh itu, struktur timbunan mempunyai kesan yang besar terhadap prestasi. Pasukan Go mula mengoptimumkan algoritma pemprosesan timbunan dalam Go 1.5, yang termasuk mengurangkan pemecahan timbunan. Peningkatan ini sangat meningkatkan kecekapan pelaksanaan GC.

4. Rawat objek besar dengan lebih baik

Untuk sejumlah besar objek besar, kerana ia akan menjejaskan kecekapan GC dengan ketara, ia memerlukan rawatan khas. Dalam versi terdahulu, objek besar diklasifikasikan sebagai objek berterusan dan mempunyai pengendalian GC khas didayakan. Tetapi dalam versi Go 1.8, objek besar diklasifikasikan ke dalam "senarai hitam", dan GC akan menggunakan senarai ini untuk menentukan objek besar yang memerlukan pemprosesan khas.

5. Laraskan parameter GC secara automatik

Dalam versi sebelumnya, pengaturcara Go perlu melaraskan parameter GC secara manual, seperti kelajuan pelaksanaan GC dan ambang GC. Tetapi dalam versi Go 1.8, Go menyokong pelarasan automatik parameter GC, yang secara automatik boleh mengimbangi kecekapan pelaksanaan GC dan gangguan antara objek besar dan objek kecil.

Versi terkemudian telah terus mengoptimumkan dan menambah baik mekanisme ini.

Ringkasan

Artikel ini memperkenalkan mekanisme GC dalam bahasa Go dan beberapa siri masalah yang mungkin disebabkan oleh mekanisme GC. Pada masa yang sama, untuk menyelesaikan masalah ini, pasukan Go telah membuat pelbagai penambahbaikan GC dalam Go 1.5 hingga Go 1.12, termasuk algoritma penandaan tiga warna, penandaan serentak, pemprosesan timbunan yang dipertingkatkan, rawatan yang lebih baik terhadap objek besar dan pelarasan automatik daripada parameter GC tunggu. Penambahbaikan ini telah banyak meningkatkan prestasi dan kestabilan GC, menjadikan bahasa Go lebih baik dalam mengendalikan sistem yang besar.

Atas ialah kandungan terperinci Mari kita bincangkan tentang beberapa isu utama GC dalam bahasa Go. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!