golang記憶體回收策略詳解

摘要：Go語言採用標記-清除演算法進行記憶體回收，策略包括分代式GC、逃逸分析、並發標記和Finalizer。實戰中可使用runtime/debug套件監控記憶體使用，如SetGCPercent()設定GC頻率，ReadGCStats()取得GC統計資料。

Go 語言記憶體回收策略詳盡解析

在Go 語言中，記憶體回收（Garbage Collection，GC）是透過一種名為「標記-清除”演算法實現的。此演算法分以下步驟執行：

1. 標記階段

GC 會遍歷所有活動物件（透過引用或指標可存取的物件），並將其標記為存活。

2. 清除階段

GC 會清除所有未被標記的對象，並釋放其佔用的記憶體空間。

Go 的記憶體回收策略

Go 語言提供了多種記憶體回收策略，以優化GC 效能：

1. 分代式GC

• 新建立的物件會被分配在較低代中，存活時間較短。
• 隨著物件存活時間成長，它們會被提升到較高的世代。
• 較低代的 GC 發生較頻繁，而較高代的 GC 發生頻率較低。

2. 逃逸分析

• 逃逸分析能決定物件是否可以逃逸到其建立函數之外。
• 如果物件不能逃逸，它將被分配在堆疊上，而不是堆上，從而避免了 GC。

3. 並發標記

• Go 1.8 版本引進了並發的標記階段，可以提高 GC 效能。
• 多個 Goroutine 並行標記對象，從而減少標記時間。

4. Finalizer

• Finalizer 是析構函數，當物件被 GC 回收時自動呼叫。
• Finalizer 可以用於清理外部資源（如關閉檔案），但應謹慎使用，以免影響 GC 效能。

實戰案例：使用runtime/debug 套件

#runtime/debug 套件提供了以下兩個函數來偵錯記憶體使用情況：

• SetGCPercent(percent int)：設定GC 發生頻率。
• ReadGCStats(stats *GCStats)：取得 GC 統計資料的指標。

以下是一個實戰案例，示範如何使用runtime/debug 套件來監控記憶體使用：

package main

import (
    "bytes"
    "fmt"
    "runtime"
    "runtime/debug"
)

func main() {
    var buff bytes.Buffer
    debug.SetGCPercent(20)

    for i := 0; i < 10000; i++ {
        // 创建一个很大的对象
        b := make([]byte, 1000000)

        // 记录 GC 统计信息
        stats := new(debug.GCStats)
        debug.ReadGCStats(stats)
        fmt.Fprintf(&buff, "GC 次数：%d\n", stats.NumGC)
        fmt.Fprintf(&buff, "上次 GC 后存活的对象数量：%d\n", stats.PauseTotal)
    }

    fmt.Println(buff.String())
}

透過執行此程序，你可以觀察GC 發生的頻率和存活的物件數量。這將幫助你了解 Go 語言的 GC 行為，並優化你的程式的記憶體使用。

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