Was ist Golangs GC?

Die Betriebsumgebung dieses Artikels: Windows 10-System, Go1.20.4-Version, Dell G3-Computer.

Golangs GC bezieht sich auf den Garbage Collection-Mechanismus (Garbage Collection). Bei der Garbage Collection handelt es sich um eine Technologie zur automatischen Speicherverwaltung, die dafür verantwortlich ist, nicht mehr genutzte Speicherressourcen während der Ausführung des Programms automatisch zu erkennen und freizugeben, wodurch die Belastung des Programmierers durch die manuelle Speicherverwaltung verringert wird.

Der Golang-Garbage-Collection-Mechanismus ist ein gleichzeitiger Garbage Collector, der auf dem Mark-Sweep-Algorithmus basiert. Es verwendet eine dreifarbige Markierungsmethode, um Objekte im Heap in drei Zustände zu unterteilen: Weiß, Grau und Schwarz. Weiß zeigt an, dass das Objekt nicht gescannt wurde, Grau zeigt an, dass das Objekt gescannt wurde, aber seine Referenzobjekte wurden nicht gescannt, und Schwarz zeigt an, dass sowohl das Objekt als auch seine Referenzobjekte gescannt wurden.

Der Garbage Collector von Golang verfügt über die folgenden Funktionen:

Parallelitätsmarkierung: Beim Durchführen der Garbage Collection wird der Garbage Collector gleichzeitig mit der Anwendung ausgeführt, wodurch die Auswirkungen des Programms minimiert werden. Es verwendet einen gleichzeitigen Markierungsalgorithmus, um Objekte im Heap über mehrere Threads zu markieren und so die Effizienz der Speicherbereinigung zu verbessern.

Dreifarbige Markierung: Der Garbage Collector von Golang verwendet eine dreifarbige Markierungsmethode, um Objekte in verschiedene Zustände zu unterteilen, um fehlende oder falsche Beschriftungen zu vermeiden. Durch die Umwandlung der drei Zustände Weiß, Grau und Schwarz wird sichergestellt, dass alle Objekte korrekt gekennzeichnet und recycelt werden können.

Inkrementelle Markierung: Um die Pausenzeit der Garbage Collection zu verkürzen, verwendet der Garbage Collector von Golang einen inkrementellen Markierungsalgorithmus. Es unterteilt den Markierungsprozess in mehrere Phasen und fügt zwischen den einzelnen Phasen etwas Anwendungsausführungszeit ein, um Störungen der Anwendung zu reduzieren.

Speicherzuweisung: Golangs Garbage Collector ist auch für die Speicherzuweisung und -freigabe verantwortlich. Es verwendet einen Generationsalgorithmus, um den Heap in verschiedene Generationen aufzuteilen, und jede Generation hat ihre eigene Recyclingstrategie. Durch generationsübergreifendes Recycling können Objekte mit unterschiedlichen Lebenszyklen effizienter recycelt werden.

Anpassbare Parameter: Der Garbage Collector von Golang bietet einige einstellbare Parameter zur Optimierung entsprechend verschiedenen Anwendungsszenarien. Beispielsweise können die Häufigkeit und der Schwellenwert der Garbage Collection angepasst werden, indem GOGC-Parameter festgelegt werden, um die Effizienz der Garbage Collection und die Auswirkungen auf die Anwendung auszugleichen.

Zusammenfassung

Golangs Garbage Collector ist eine effiziente, gleichzeitige und zuverlässige automatische Speicherverwaltungstechnologie. Es realisiert ein automatisches Speicherrecycling durch Algorithmen wie gleichzeitige Markierung, dreifarbige Markierung, inkrementelle Markierung und Generationsrecycling, wodurch die Belastung für Programmierer verringert und die Anwendungsleistung und -stabilität verbessert wird.

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