Golang什么時候會觸發(fā)GC

Golang采用了三色標記法來進行垃圾回收，那么在什么場景下會觸發(fā)這個回收動作呢？

企業(yè)建站必須是能夠以充分展現(xiàn)企業(yè)形象為主要目的，是企業(yè)文化與產品對外擴展宣傳的重要窗口，一個合格的網站不僅僅能為公司帶來巨大的互聯(lián)網上的收集和信息發(fā)布平臺，成都創(chuàng)新互聯(lián)公司面向各種領域：成都衛(wèi)生間隔斷等成都網站設計、成都營銷網站建設解決方案、網站設計等建站排名服務。

源碼主要位于文件 src/runtime/mgc.go go version 1.16

觸發(fā)條件從大方面說，可分為 手動觸發(fā) 和 系統(tǒng)觸發(fā) 兩種方式。手動觸發(fā)一般很少用，主要由開發(fā)者通過調用 runtime.GC() 函數(shù)來實現(xiàn)，而對于系統(tǒng)自動觸發(fā)是 運行時 根據(jù)一些條件判斷來進行的，這也正是本文要介紹的內容。

不管哪種觸發(fā)方式，底層回收機制是一樣的，所以我們先看一下手動觸發(fā)，根據(jù)它來找系統(tǒng)觸發(fā)的條件。

可以看到開始執(zhí)行GC的是 gcStart() 函數(shù)，它有一個 gcTrigger 參數(shù)，是一個觸發(fā)條件結構體，它的結構體也很簡單。

其實在Golang 內部所有的GC都是通過 gcStart() 函數(shù)，然后指定一個 gcTrigger 的參數(shù)來開始的，而手動觸發(fā)指定的條件值為 gcTriggerCycle 。 gcStart 是一個很復雜的函數(shù)，有興趣的可以看一下源碼實現(xiàn)。

對于 kind 的值有三種，分別為 gcTriggerHeap 、 gcTriggerTime 和 gcTriggerCycle 。

運行時會通過 gcTrigger.test() 函數(shù)來決定是否需要觸發(fā)GC，只要滿足上面基中一個即可。

到此我們基本明白了這三種觸發(fā)GC的條件，那么對于系統(tǒng)自動觸發(fā)這種，Golang 從一個程序的開始到運行，它又是如何一步一步監(jiān)控到這個條件的呢？

其實 runtime 在程序啟動時，會在一個初始化函數(shù) init() 里啟用一個 forcegchelper() 函數(shù)，這個函數(shù)位于 proc.go 文件。

為了減少系統(tǒng)資源占用，在 forcegchelper 函數(shù)里會通過 goparkunlock() 函數(shù)主動讓自己陷入休眠，以后由 sysmon() 監(jiān)控線程根據(jù)條件來恢復這個gc goroutine。

可以看到 sysmon() 會在一個 for 語句里一直判斷這個 gcTriggerTime 這個條件是否滿足，如果滿足的話，會將 forcegc.g 這個 goroutine 添加到全局隊列里進行調度(這里 forcegc 是一個全局變量)。

調度器在調度循環(huán) runtime.schedule 中還可以通過垃圾收集控制器的 runtime.gcControllerState.findRunnabledGCWorker 獲取并執(zhí)行用于后臺標記的任務。

go語言可以做什么

1、服務器編程：以前你如果使用C或者C++做的那些事情，用Go來做很合適，例如處理日志、數(shù)據(jù)打包、虛擬機處理、文件系統(tǒng)等。

2、分布式系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫代理器、中間件：例如Etcd。

3、網絡編程：這一塊目前應用最廣，包括Web應用、API應用、下載應用，而且Go內置的net/http包基本上把我們平常用到的網絡功能都實現(xiàn)了。

4、開發(fā)云平臺：目前國外很多云平臺在采用Go開發(fā)，我們所熟知的七牛云、華為云等等都有使用Go進行開發(fā)并且開源的成型的產品。

5、區(qū)塊鏈：目前有一種說法，技術從業(yè)人員把Go語言稱作為區(qū)塊鏈行業(yè)的開發(fā)語言。如果大家學習區(qū)塊鏈技術的話，就會發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在有很多很多的區(qū)塊鏈的系統(tǒng)和應用都是采用Go進行開發(fā)的，比如ehtereum是目前知名度最大的公鏈，再比如fabric是目前最知名的聯(lián)盟鏈，兩者都有go語言的版本，且go-ehtereum還是以太坊官方推薦的版本。

自1.0版發(fā)布以來，go語言引起了眾多開發(fā)者的關注，并得到了廣泛的應用。go語言簡單、高效、并發(fā)的特點吸引了許多傳統(tǒng)的語言開發(fā)人員，其數(shù)量也在不斷增加。

使用 Go 語言開發(fā)的開源項目非常多。早期的 Go 語言開源項目只是通過 Go 語言與傳統(tǒng)項目進行C語言庫綁定實現(xiàn)，例如 Qt、Sqlite 等。

后期的很多項目都使用 Go 語言進行重新原生實現(xiàn)，這個過程相對于其他語言要簡單一些，這也促成了大量使用 Go 語言原生開發(fā)項目的出現(xiàn)。

【golang詳解】go語言GMP(GPM)原理和調度

Goroutine調度是一個很復雜的機制，下面嘗試用簡單的語言描述一下Goroutine調度機制，想要對其有更深入的了解可以去研讀一下源碼。

首先介紹一下GMP什么意思：

G ----------- goroutine: 即Go協(xié)程，每個go關鍵字都會創(chuàng)建一個協(xié)程。

M ---------- thread內核級線程，所有的G都要放在M上才能運行。

P ----------- processor處理器，調度G到M上，其維護了一個隊列，存儲了所有需要它來調度的G。

Goroutine 調度器P和 OS 調度器是通過 M 結合起來的，每個 M 都代表了 1 個內核線程，OS 調度器負責把內核線程分配到 CPU 的核上執(zhí)行

模型圖：

避免頻繁的創(chuàng)建、銷毀線程，而是對線程的復用。

1）work stealing機制

當本線程無可運行的G時，嘗試從其他線程綁定的P偷取G，而不是銷毀線程。

2）hand off機制

當本線程M0因為G0進行系統(tǒng)調用阻塞時，線程釋放綁定的P，把P轉移給其他空閑的線程執(zhí)行。進而某個空閑的M1獲取P，繼續(xù)執(zhí)行P隊列中剩下的G。而M0由于陷入系統(tǒng)調用而進被阻塞，M1接替M0的工作，只要P不空閑，就可以保證充分利用CPU。M1的來源有可能是M的緩存池，也可能是新建的。當G0系統(tǒng)調用結束后，根據(jù)M0是否能獲取到P，將會將G0做不同的處理：

如果有空閑的P，則獲取一個P，繼續(xù)執(zhí)行G0。

如果沒有空閑的P，則將G0放入全局隊列，等待被其他的P調度。然后M0將進入緩存池睡眠。

如下圖

GOMAXPROCS設置P的數(shù)量，最多有GOMAXPROCS個線程分布在多個CPU上同時運行

在Go中一個goroutine最多占用CPU 10ms，防止其他goroutine被餓死。

具體可以去看另一篇文章

【Golang詳解】go語言調度機制 搶占式調度

當創(chuàng)建一個新的G之后優(yōu)先加入本地隊列，如果本地隊列滿了，會將本地隊列的G移動到全局隊列里面，當M執(zhí)行work stealing從其他P偷不到G時，它可以從全局G隊列獲取G。

協(xié)程經歷過程

我們創(chuàng)建一個協(xié)程 go func()經歷過程如下圖：

說明：

這里有兩個存儲G的隊列，一個是局部調度器P的本地隊列、一個是全局G隊列。新創(chuàng)建的G會先保存在P的本地隊列中，如果P的本地隊列已經滿了就會保存在全局的隊列中；處理器本地隊列是一個使用數(shù)組構成的環(huán)形鏈表，它最多可以存儲 256 個待執(zhí)行任務。

G只能運行在M中，一個M必須持有一個P，M與P是1：1的關系。M會從P的本地隊列彈出一個可執(zhí)行狀態(tài)的G來執(zhí)行，如果P的本地隊列為空，就會想其他的MP組合偷取一個可執(zhí)行的G來執(zhí)行；

一個M調度G執(zhí)行的過程是一個循環(huán)機制；會一直從本地隊列或全局隊列中獲取G

上面說到P的個數(shù)默認等于CPU核數(shù)，每個M必須持有一個P才可以執(zhí)行G，一般情況下M的個數(shù)會略大于P的個數(shù)，這多出來的M將會在G產生系統(tǒng)調用時發(fā)揮作用。類似線程池，Go也提供一個M的池子，需要時從池子中獲取，用完放回池子，不夠用時就再創(chuàng)建一個。

work-stealing調度算法：當M執(zhí)行完了當前P的本地隊列隊列里的所有G后，P也不會就這么在那躺尸啥都不干，它會先嘗試從全局隊列隊列尋找G來執(zhí)行，如果全局隊列為空，它會隨機挑選另外一個P，從它的隊列里中拿走一半的G到自己的隊列中執(zhí)行。

如果一切正常，調度器會以上述的那種方式順暢地運行，但這個世界沒這么美好，總有意外發(fā)生，以下分析goroutine在兩種例外情況下的行為。

Go runtime會在下面的goroutine被阻塞的情況下運行另外一個goroutine：

用戶態(tài)阻塞/喚醒

當goroutine因為channel操作或者network I/O而阻塞時（實際上golang已經用netpoller實現(xiàn)了goroutine網絡I/O阻塞不會導致M被阻塞，僅阻塞G，這里僅僅是舉個栗子），對應的G會被放置到某個wait隊列(如channel的waitq)，該G的狀態(tài)由_Gruning變?yōu)開Gwaitting，而M會跳過該G嘗試獲取并執(zhí)行下一個G，如果此時沒有可運行的G供M運行，那么M將解綁P，并進入sleep狀態(tài)；當阻塞的G被另一端的G2喚醒時（比如channel的可讀/寫通知），G被標記為，嘗試加入G2所在P的runnext（runnext是線程下一個需要執(zhí)行的 Goroutine。）， 然后再是P的本地隊列和全局隊列。

系統(tǒng)調用阻塞

當M執(zhí)行某一個G時候如果發(fā)生了阻塞操作，M會阻塞，如果當前有一些G在執(zhí)行，調度器會把這個線程M從P中摘除，然后再創(chuàng)建一個新的操作系統(tǒng)的線程(如果有空閑的線程可用就復用空閑線程)來服務于這個P。當M系統(tǒng)調用結束時候，這個G會嘗試獲取一個空閑的P執(zhí)行，并放入到這個P的本地隊列。如果獲取不到P，那么這個線程M變成休眠狀態(tài)， 加入到空閑線程中，然后這個G會被放入全局隊列中。

隊列輪轉

可見每個P維護著一個包含G的隊列，不考慮G進入系統(tǒng)調用或IO操作的情況下，P周期性的將G調度到M中執(zhí)行，執(zhí)行一小段時間，將上下文保存下來，然后將G放到隊列尾部，然后從隊列中重新取出一個G進行調度。

除了每個P維護的G隊列以外，還有一個全局的隊列，每個P會周期性地查看全局隊列中是否有G待運行并將其調度到M中執(zhí)行，全局隊列中G的來源，主要有從系統(tǒng)調用中恢復的G。之所以P會周期性地查看全局隊列，也是為了防止全局隊列中的G被餓死。

除了每個P維護的G隊列以外，還有一個全局的隊列，每個P會周期性地查看全局隊列中是否有G待運行并將其調度到M中執(zhí)行，全局隊列中G的來源，主要有從系統(tǒng)調用中恢復的G。之所以P會周期性地查看全局隊列，也是為了防止全局隊列中的G被餓死。

M0

M0是啟動程序后的編號為0的主線程，這個M對應的實例會在全局變量rutime.m0中，不需要在heap上分配，M0負責執(zhí)行初始化操作和啟動第一個G，在之后M0就和其他的M一樣了

G0

G0是每次啟動一個M都會第一個創(chuàng)建的goroutine，G0僅用于負責調度G，G0不指向任何可執(zhí)行的函數(shù)，每個M都會有一個自己的G0，在調度或系統(tǒng)調用時會使用G0的棧空間，全局變量的G0是M0的G0

一個G由于調度被中斷，此后如何恢復？

中斷的時候將寄存器里的棧信息，保存到自己的G對象里面。當再次輪到自己執(zhí)行時，將自己保存的棧信息復制到寄存器里面，這樣就接著上次之后運行了。

我這里只是根據(jù)自己的理解進行了簡單的介紹，想要詳細了解有關GMP的底層原理可以去看Go調度器 G-P-M 模型的設計者的文檔或直接看源碼

參考： ()

()

Go語言能做什么？

Go 語言被設計成一門應用于搭載 Web 服務器，存儲集群或類似用途的巨型中央服務器的系統(tǒng)編程語言。對于高性能分布式系統(tǒng)領域而言，Go 語言無疑比大多數(shù)其它語言有著更高的開發(fā)效率。學習Go語言，可以說是很簡單的，入門快，想學習Go語言，可以到黑馬程序員看看，有新出的教程。

當前名稱：go語言程序休眠 go語言timesleep
文章鏈接：http://jinyejixie.com/article4/dossgoe.html

成都網站建設公司_創(chuàng)新互聯(lián)，為您提供軟件開發(fā)、自適應網站、外貿建站、響應式網站、網站改版、全網營銷推廣

廣告

聲明：本網站發(fā)布的內容（圖片、視頻和文字）以用戶投稿、用戶轉載內容為主，如果涉及侵權請盡快告知，我們將會在第一時間刪除。文章觀點不代表本網站立場，如需處理請聯(lián)系客服。電話：028-86922220；郵箱：631063699@qq.com。內容未經允許不得轉載，或轉載時需注明來源： 創(chuàng)新互聯(lián)