解释GO的垃圾收集如何工作。权衡是什么？

解释GO的垃圾收集如何工作。权衡是什么？

GO的垃圾收集（GC）是一种并发的三色标记和扫描算法，旨在有效地管理记忆并最大程度地减少应用程序中的暂停。这是其工作原理：

1. 标记阶段：GC标识堆中的活物。它从一组根对象（全局变量，堆栈变量等）开始，然后遍历所有可触及的对象，将它们标记为实时。标记与应用程序同时进行，使用三种颜色：白色（未加工），灰色（正在处理）和黑色（处理）。
2. 扫描阶段：在标记后，GC扫过堆，以收回未标记的物体（不再可接触并因此被视为垃圾的物体）占据的记忆。扫描阶段也可以同时发生，具体取决于GO版本。
3. 并发执行：GO的GC与应用程序同时运行以减少暂停时间。它还可以利用多个CPU并平行某些操作，例如标记。

权衡：

• 潜伏期：虽然GO的GC的并发性质有助于使停顿缩短，但仍有GC需要停止世界（STW）以确保一致性的时刻。这些停顿的长度是垃圾收集频率与每个周期中回收的内存量之间的权衡。
• 吞吐量：同时运行GC意味着某些CPU周期专用于垃圾收集，否则该应用程序可以由应用程序使用。这种权衡会影响应用程序的整体吞吐量。
• 内存使用：为了提高性能，GO可能会延迟垃圾收集，从而导致更高的内存使用。这种权衡是在记忆效率和性能之间。
• 复杂性：GO的GC的并发性和并行性质为实现和潜在调试方案增添了复杂性。

Go的垃圾收集如何影响应用程序性能？

GO的垃圾收集以几种方式影响应用程序性能：

1. 暂停时间：最直接的影响是STW暂停，可以在应用程序中引入延迟。尽管GO的GC努力使这些暂停短暂（通常不到1毫秒），但它们仍然可以影响实时应用或对延迟峰值敏感的应用。
2. CPU利用率：GO GC的并发性质意味着它使用可用于应用程序工作的CPU周期。这可以稍微降低应用程序的整体吞吐量。影响取决于应用程序的内存使用和分配模式。
3. 内存开销：为了减轻停顿时间，GO可能会延迟垃圾收集，从而导致更高的内存使用。这可能在短期内对性能有益，但会导致随着时间的推移增加记忆压力。
4. 分配率：分配率较高的应用程序将更频繁地触发垃圾收集，并可能增加CPU使用情况和停顿时间。调整应用程序以减少不必要的分配可以减轻这种影响。

GO的垃圾收集和其他编程语言之间的主要区别是什么？

1. Java ：Java's垃圾收集还采用了世代相传的方法，将物体分为年轻人和老一代。另一方面，GO使用非代理方法，但可以通过并发标记和扫描获得类似的好处。尽管现代Java VM还引入了并发收集器来减轻这种情况，但Java的停顿可能会更长。
2. C＃（.NET） ：.NET的垃圾收集是世代相传的，类似于Java。但是，它具有工作站和服务器模式，后者更适合多核系统。 GO的GC从头开始设计以同时执行，往往具有更可预测的暂停时间，并且针对系统编程量身定制。
3. Python ：Python使用参考算作其主要的垃圾收集机制，并补充了循环检测器来处理循环引用。与GO的标记和扫掠方法相比，这可能会导致更频繁但更短的停顿。但是，Python的GC在高电流环境中的扩展可能不如GO。
4. 生锈：生锈没有垃圾收集器；它使用所有权和借款规则在编译时管理内存。这避免了开销的运行时间，但需要更多的开发人员手动管理。 GO的GC，在产生一些运行时的成本时，简化了开发人员的内存管理。

您能描述Go的垃圾收集算法在不同版本上的演变吗？

GO的垃圾收集经历了其版本的几项重大变化和改进：

1. GO 1.3（2014） ：引入了最初的并发标记垃圾收集器。这是与以前的刻痕收藏家的重大转变，这导致了长时间的停顿。
2. GO 1.5（2015） ：引入并发扫描，允许扫描阶段与应用程序同时运行。这减少了STW的暂停。
3. GO 1.8（2017） ：添加了并行标记，允许标记阶段利用多个CPU内核，从而加快了GC循环并减少停顿时间。
4. GO 1.9（2017） ：引入了“懒惰”扫描，一次扫荡一小部分内存，从而在扫描阶段降低了记忆压力。
5. GO 1.12（2019） ：改进了GC周期的计划，旨在平衡在GC和应用程序上工作的时间更平均。
6. GO 1.14（2020） ：减少了写障碍的开销，这些障碍物在标记过程中跟踪对象的修改，从而导致标记更快，侵入性GC较少。
7. GO 1.19（2022） ：增强了清道夫，该清道夫在不再需要时从操作系统中回收内存，从而提高内存效率。

这些变化反映了GO的持续努力，以提高其垃圾收集器的性能和可预测性，从而平衡低延迟应用的需求与有效的内存管理。

以上是解释GO的垃圾收集如何工作。权衡是什么？的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！