Golang三色标记法面试复习

前言

垃圾回收是指对不再使用的内存资源进行自动回收的功能。C++等语言中使用的是手动管理，而Go中则是自动管理。Go的垃圾回收机制主要是三色标记法，可以减少因垃圾回收导致程序暂停的影响。本文主要是学习这个机制。

关于Golang的堆栈内存

参考此文

C++种，堆内存需要通过new、delete等关键字手动管理，栈内存则是编译器自动管理。

而在Golang中，堆栈内存均为编译器进行管理，此文所提到的三色标记法就是堆内存管理的方法。 栈内存仅通过FILO，不需要GC机制。

本文学习的三色标记法，是堆内存管理。

前身——标记清除法

在三色标记法之前，Go采取的是标记清除法进行垃圾回收处理。

这个方法很好理解，就是通过STW（简单理解为暂停整个程序），然后对所有对象进行标记与回收。

此方法最大弊端就是在整个GC期间需要STW，将整个程序暂停。大大影响性能。

三色标记法

概念

三色分别是黑、白、灰三色。

⿊⾊：活跃的内存块
⽩⾊：代表最终需要清理的对象内存块
灰⾊：待处理的内存块

流程

（1）将所有对象都置为⽩⾊
（2）扫描出所有的可达（可以搜寻到的）对象，也就是还在使⽤的，不需要清理的对象，标记为灰⾊，放⼊待处
理队列
（3）从队列中提取灰⾊对象，将其引⽤对象标记为灰⾊放⼊队列，将⾃⾝标记为⿊⾊。（需重复执行此步）
（4）有专有的锁监视对象内存修改
（5）在完成全部的扫描和标记⼯作之后，剩余的只有⿊⾊和⽩⾊，分别代表活跃对象与回收对象
（6）清理所有的⽩⾊对象

1. 初始阶段所有对象都是⽩⾊
2. 从root根出发扫描根对象,将它们引⽤到的对象都标记为灰⾊,其中root区域主要是当前程序运⾏到的栈和全局数据
   区域,是实时使⽤到的内存
3. 将灰⾊对象标记为⿊⾊,分析该灰⾊对象是否引⽤了其他对象,如果有引⽤其他对象,就将引⽤的对象标记为灰⾊
4. 不断分析灰⾊对象,直到灰⾊对象队列为空,此时⽩⾊对象即为垃圾,进⾏回收

GC的触发机制

1. 内存分配量达到阈值:每次内存分配前都会检查当前内存分配量是否达到阈值,如果达到则触发GC, 阈值=上次GC
   时的内存分配量 * 内存增长率
2. 定时触发GC:默认情况下两分钟触发⼀次GC,可由runtime中的参数声明
3. ⼿动触发GC:可以在代码中通过使⽤runtime.GC()来⼿动触发

参考资源

本文学习主要参考自公众号：代码随想录，其知识星球的PDF资源，力荐！

同时参考了以下文章：

https://draveness.me/golang/docs/part3-runtime/ch07-memory/golang-garbage-collector/#%E6%A0%87%E8%AE%B0%E6%B8%85%E9%99%A4

https://community.apinto.com/d/34057-golang-gc