Go的GC详细学习

Go语言的GC

三色标记法

1. 所有初始对象都是白色的
2. 从根对象开始扫描，所有可达对象为灰色，放入待处理集合
3. 从待处理集合中取出灰色对象，将灰色对象的引用对象标记为灰色，自身为白色
4. 重复第三步，直到没有灰色对象，就GC回收白色对象

STW全局暂停，还需要吗？

还需要，如果在GC期间，一个白色对象被黑色对象引用，那么这个白色对象是有用的，但是会被回收

写屏障技术

1. 会拦截写操作
2. 拦截完后，分别记录更新前后的新旧值，存储在一个队列里
3. 如果队列慢了，就批量写到扫描队列里

go语言里的屏障技术

1. 插入写屏障，当下游引用变更的时候，引用对象强制置灰
   插入写需要STW，因为插入写只在堆上，所以堆上处理完后需要再STW后对栈扫描一次
2. 删除写屏障，下游对象被删除或者被更换，那么被删除或者被更换的对象标记为灰色
   删除写需要开始扫描的时候STW，保证所有堆对象处于灰色保护
3. 混合写屏障
   • 插入写屏障：
     A → B（新指向）→ 标记 B 灰
   • 删除写屏障：
     A 原本 → C，现在去掉 → 标记 C 灰
   • 混合写屏障： A 原本 → C，改成 → B
     → 标记 C 灰
     → 标记 B 灰

类型	特点	Go 默认
插入写屏障	只关心新值	Go 1.8 之前
删除写屏障	只关心旧值	很少用
混合写屏障	同时关心旧值和新值，保证三色不变式	Go 1.9+

阶段	是否 STW	是否用写屏障	说明
STW root 标记	✅	❌	暂停，扫描 root
并发标记	❌	✅	用户程序继续跑，写屏障生效
并发清扫	❌	❌	不需要写屏障
STW 结束确认	✅	❌	停止所有，确认无漏扫，收尾

触发时机

1. 手动触发：通过runtime.GC()来触发GC
2. 被动触发：
   1. 后台两分钟没有产生GC，就强制触发
   2. 使用步调算法，如果内存分配到达阈值，就触发GC；可以通过debug.SetGCPercent(500)来修改上限