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深入分析Golang的GC机制

PHPz

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发布时间:2023-03-30 13:34:44

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来源于php中文网

原创

众所周知,go语言是一门高效且易于开发的编程语言。作为一款内存管理相对自动化的语言,在其运行时系统中,有一部分很重要的功能叫做垃圾回收。垃圾回收(garbage collection),也称为自动内存管理,是一种自动化的内存管理机制,是目前许多编程语言的选择之一。

对于Golang的垃圾回收机制,调度是根据程序当前使用的内存来进行的。在默认情况下,GC速度是随机分配的,并且是建立在非常细致的可配置参数之上的。这就使得垃圾回收更加具有灵活性和可调节性。但是,Golang的GC会严重影响程序的性能,因此我们必须明确知道GC的执行时间。

Golang的GC机制一般是基于三个参数的:gcpercent、GOGC和maxprocs。它们都是与GC有关的参数。

gcpercent参数指定Golang程序在使用了多少内存后才开始运行GC。在默认情况下,gcpercent为100,也就是当已使用内存超过程序最大内存大小(-X)的1倍时,会触发GC。不过我们可以通过命令行参数“-gcpercent”来改变这个值,例如“-gcpercent=50”表示使用了当前最大内存量的一半就开始执行GC。

GOGC参数指定程序进行GC的触发频率。当GOGC等于100时,意味着每使用了一倍的内存大小,程序就会触发一次GC。而由于默认值是100,Go程序将会存活的时间非常有限,也即垃圾回收会非常频繁。所以,为了降低GC的执行频率,我们可以适当减小GOGC参数的值,例如把它设为20,也就是说,每使用了当前最大内存的1/5,就会触发一次GC。

立即学习go语言免费学习笔记(深入)”;

maxprocs参数可以用来控制程序的并发度。如果机器有8个CPU,则每个CPU都可以执行一个线程。这就意味着,Golang程序默认的并发度是8。当我们将maxprocs参数设为一个比较小的值,比如2或4,程序的GC执行时间就会减少。因为这个参数说明了Golang程序的“并发度”,每个CPU的负担减轻了,而且即使要进行GC的时候,也可以减少CPU上下文切换,从而提高程序的性能和响应速度。

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那么,Golang程序的GC执行时间究竟是多久呢?实际上,这个问题的答案是不确定的,因为它取决于GC的模式、GC参数、应用程序的大小和复杂程度等因素。然而,在实际运行时,我们可以通过在程序中添加代码以测量每个GC周期所需的时间来检查GC执行的情况。例如:

package main

import (
    "fmt"
    "runtime"
    "time"
)

func main() {
    for i := 0; i < 10; i++ {
        t := time.Now()
        m := new([1 << 20]byte) 
        fmt.Println(time.Since(t))

        _ = m
        runtime.GC() 
    }
}

这段代码会创建一个1 MB的内存块,然后在每个循环中,测量每个GC周期所需的时间。通过运行以上代码,我们可以得到一个结果,例如:

10.537µs
12.006µs
13.350µs
14.306µs
9.764µs
13.955µs
15.262µs
14.515µs
15.621µs
15.714µs

从上面的输出可以看出,每个GC周期所需的时间是不稳定的,但它本身的时间比较短。因此,我们可以得出结论:在Golang程序中,GC执行的时间取决于程序的规模、复杂性和应用的负载等因素,但对于程序整体的性能来说,GC执行的时间是相对较短的。通过优化GC参数和程序的设计,我们可以更好地利用Golang的高效性能。

总之,Golang的垃圾回收机制是一个非常重要的内存自动化管理工具。通过适当的调整Golang程序的GC参数,可以更好地利用计算机的资源,提高程序的执行效率和响应速度。

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