For-learning-Go-Tutorial

在理解垃圾回收之前,我们先理解一下Cache 和 Buffer，这两个都是缓存，这两者之间有什么区别呢？

buffer：缓冲

用于存储速度不同步的设备或优先级不同的设备之间传输数据；通过buffer可以减少进程间通信需要等待的时间，当存储速度快的设备与存储速度慢的设备进行通信时，存储慢的数据先把数据存放到buffer，达到一定程度存储快的设备再读取buffer的数据，在此期间存储快的设备CPU可以做其他的事情。

  1. A buffer is something that has yet to be "written" to disk.

cache：缓存

是高速缓存，是位于CPU和主内存之间的容量较小但速度很快的存储器，因为CPU的速度远远高于主内存的速度，CPU从内存中读取数据需等待很长的时间，而 Cache保存着CPU刚用过的数据或循环使用的部分数据，这时从Cache中读取数据会更快，减少了CPU等待的时间，提高了系统的性能。

  1. A cache is something that has been "read" from the disk and stored for later use.

buffer是用于存放将要输出到disk（块设备）的数据,进行流量整形，把突发的大数量较小规模的 I/O 整理成平稳的小数量较大规模的 I/O，以减少响应次数，而cache是存放从disk上读出的数据,为了弥补高速设备和低速设备的鸿沟而引入的中间层，最终起到加快访问速度的作用。。二者都是为提高IO性能而设计的。

而Go标准库Buffer是一个可变大小的字节缓冲区,可以用Wirte和Read方法操作它.

Golang 垃圾回收发展史

通常在编程中的垃圾指内存中不再使用的内存区域，自动发现与释放这种内存区域的过程就是垃圾回收。

内存资源是有限的，而垃圾回收可以让内存重复使用，并且减轻开发者对内存管理的负担，减少程序中的内存问题。

我们透过这个来看下Go垃圾回收发展史:

  • go1.1，提高效率和垃圾回收精确度。

  • go1.3，提高了垃圾回收的精确度。

  • go1.4，之前版本的runtime大部分是使用C写的，这个版本大量使用Go进行了重写，让GC有了扫描stack的能力，进一步提高了垃圾回收的精确度。

  • go1.5，目标是降低GC延迟，采用了并发标记和并发清除，三色标记，write barrier，以及实现了更好的回收器调度，设计文档1，文档2，以及这个版本的[Go talk]。

  • go1.6，小优化，当程序使用大量内存时，GC暂停时间有所降低。

  • go1.7，小优化，当程序有大量空闲goroutine，stack大小波动比较大时，GC暂停时间有显著降低。

  • go1.8，write barrier切换到hybrid write barrier，以消除STW中的re-scan，把STW的最差情况降低到50us，设计文档。

混合屏障的优势在于它允许堆栈扫描永久地使堆栈变黑（没有STW并且没有写入堆栈的障碍），这完全消除了堆栈重新扫描的需要，从而消除了对堆栈屏障的需求。重新扫描列表。特别是堆栈障碍在整个运行时引入了显着的复杂性，并且干扰了来自外部工具（如GDB和基于内核的分析器）的堆栈遍历。

此外，与Dijkstra风格的写屏障一样，混合屏障不需要读屏障，因此指针读取是常规的内存读取; 它确保了进步，因为物体单调地从白色到灰色再到黑色。

混合屏障的缺点很小。它可能会导致更多的浮动垃圾，因为它会在标记阶段的任何时刻保留从根（堆栈除外）可到达的所有内容。然而，在实践中，当前的Dijkstra障碍可能几乎保留不变。混合屏障还禁止某些优化：特别是，如果Go编译器可以静态地显示指针是nil，则Go编译器当前省略写屏障，但是在这种情况下混合屏障需要写屏障。这可能会略微增加二进制大小。

  • go1.9，提升指标主要是:

  1. 过去 runtime.GC, debug.SetGCPercent, 和 debug.FreeOSMemory都不能触发并发GC，他们触发的GC都是阻塞的，go1.9可以了，变成了在垃圾回收之前只阻塞调用GC的goroutine。

  2. debug.SetGCPercent只在有必要的情况下才会触发GC。

  • go.1.10，小优化，加速了GC，程序应当运行更快一点点。

  • go1.12，显著提高了堆内存存在大碎片情况下的sweeping性能，能够降低GC后立即分配内存的延迟。