Eingehende Analyse des GC-Mechanismus von Golang

Wie wir alle wissen, ist die Go-Sprache eine effiziente und einfach zu entwickelnde Programmiersprache. Da es sich um eine Sprache mit relativ automatisierter Speicherverwaltung handelt, gibt es in ihrem Laufzeitsystem eine sehr wichtige Funktion namens Garbage Collection. Garbage Collection, auch automatische Speicherverwaltung genannt, ist ein automatisierter Speicherverwaltungsmechanismus und eine der Optionen für viele aktuelle Programmiersprachen.

Für den Garbage-Collection-Mechanismus von Golang basiert die Planung auf dem aktuell vom Programm verwendeten Speicher. Standardmäßig wird die GC-Geschwindigkeit zufällig zugewiesen und basiert auf sehr fein abgestimmten konfigurierbaren Parametern. Dies macht die Müllsammlung flexibler und anpassbarer. Allerdings wird Golangs GC die Leistung des Programms ernsthaft beeinträchtigen, daher müssen wir die Ausführungszeit von GC genau kennen.

Golangs GC-Mechanismus basiert im Allgemeinen auf drei Parametern: gcpercent, GOGC und maxprocs. Dies sind alles Parameter, die sich auf die GC beziehen.

Der gcpercent-Parameter gibt an, wie viel Speicher das Golang-Programm verwendet, bevor es mit der Ausführung von GC beginnt. Standardmäßig ist gcpercent 100. Wenn der verwendete Speicher das 1-fache der maximalen Speichergröße des Programms (-X) überschreitet, wird GC ausgelöst. Wir können diesen Wert jedoch über den Befehlszeilenparameter „-gcpercent“ ändern. Beispielsweise bedeutet „-gcpercent=50“, dass die Hälfte des aktuellen maximalen Speichers verwendet wird, um die Ausführung von GC zu starten.

Der GOGC-Parameter gibt die Auslösefrequenz der GC durch das Programm an. Wenn GOGC gleich 100 ist, bedeutet dies, dass das Programm jedes Mal, wenn die Speichergröße verdoppelt wird, einen GC auslöst. Da der Standardwert 100 ist, ist das Go-Programm nur für eine sehr begrenzte Zeit aktiv, d. h. die Speicherbereinigung erfolgt sehr häufig. Um die Ausführungshäufigkeit von GC zu verringern, können wir daher den Wert des GOGC-Parameters entsprechend reduzieren, beispielsweise auf 20 setzen. Das heißt, jedes Mal, wenn 1/5 des aktuellen maximalen Speichers verwendet wird, a GC wird ausgelöst. Mit dem Parameter

maxprocs kann die Parallelität des Programms gesteuert werden. Wenn die Maschine über 8 CPUs verfügt, kann jede CPU einen Thread ausführen. Dies bedeutet, dass die Standard-Parallelitätsstufe von Golang-Programmen 8 beträgt. Wenn wir den Parameter maxprocs auf einen kleineren Wert setzen, z. B. 2 oder 4, wird die GC-Ausführungszeit des Programms verkürzt. Da dieser Parameter die „Parallelität“ des Golang-Programms beschreibt, wird die Belastung jeder CPU reduziert, und selbst wenn GC erforderlich ist, kann der CPU-Kontextwechsel reduziert werden, wodurch die Leistung und Reaktionsgeschwindigkeit des Programms verbessert wird.

Wie lang ist also die GC-Ausführungszeit eines Golang-Programms? Tatsächlich ist die Antwort auf diese Frage ungewiss, da sie von Faktoren wie dem GC-Modus, den GC-Parametern, der Größe und Komplexität der Anwendung usw. abhängt. Im tatsächlichen Betrieb können wir jedoch überprüfen, wie gut die GC ausgeführt wird, indem wir dem Programm Code hinzufügen, um die für jeden GC-Zyklus erforderliche Zeit zu messen. Zum Beispiel:

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() 
    }
}

Dieser Code erstellt einen 1-MB-Speicherblock und misst dann in jeder Schleife die für jeden GC-Zyklus erforderliche Zeit. Durch Ausführen des obigen Codes können wir ein Ergebnis wie dieses erhalten:

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

Wie aus der obigen Ausgabe ersichtlich ist, ist die für jeden GC-Zyklus erforderliche Zeit instabil, aber die Zeit selbst ist relativ kurz. Daher können wir den Schluss ziehen, dass die GC-Ausführungszeit in Golang-Programmen von Faktoren wie der Größe, Komplexität und Anwendungslast des Programms abhängt, die GC-Ausführungszeit jedoch für die Gesamtleistung des Programms relativ kurz ist. Durch die Optimierung des Designs von GC-Parametern und -Programmen können wir die effiziente Leistung von Golang besser nutzen.

Kurz gesagt, der Garbage Collection-Mechanismus von Golang ist ein sehr wichtiges automatisches Speicherverwaltungstool. Durch entsprechende Anpassung der GC-Parameter des Golang-Programms können Computerressourcen besser genutzt und die Ausführungseffizienz und Reaktionsgeschwindigkeit des Programms verbessert werden.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonEingehende Analyse des GC-Mechanismus von Golang. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!