go语言的垃圾回收

go语言的垃圾回收
垃圾回收就是对程序中不再使用的内存资源进行自动回收的操作
常见的垃圾回收算法：
引用计数：每个对象都维护一个引用计数，当被引用对象创建或者被赋值给其他对象时引用计数自动加1，如果对象被销毁，则计数-1，当计数为0时，回收该对象
优点：对象可以很快被回收，不会出现内存耗尽或者达到阀值才回收
缺点：不能很好的处理循环引用
标记-清除：从根变量开始遍历所有引用的对象，引用的对象标记“被引用，没有被标记的则进行回收。
优点：解决了引用计数的缺点
缺点：需要stw，暂时停止了程序运行
分代收集：按照对象生命周期长短划分不同的代空间，生命周期长的放入老年代，短的放入新生代，不同代有不同的回收算法和回收频率
优点：回收性能好
缺点：回收算法复杂
三色标记法：
初始状态下所有对象都是白色的
从根节点开始遍历所有对象，把遍历到的对象变成灰色对象
遍历灰色对象，将灰色对象引用的对象也变成灰色对象，然后将遍历过得灰色对象变成黑色对象
循环步骤3，直到灰色对象全部变成黑色
通过写屏障检测对象有变化，重复以上操作
收集所有白色对象（垃圾）
STW
为了避免GC过程中，对象之间的引用关系发生新的变更，使得GC的结果发生错误（如GC过程中新增了一个引用。但是由于未扫描到该引用导致将被引用的对象清除了），停止所有正在运行的协程
STW对性能有一些影响，Golang目前已经可以做到1ms以下的STW
写屏障
为了避免GC的过程中新修改的引用关系到GC的结果发生错误，我们需要进行STW。但是STW会影响程序的性能，所以我们要通过写屏障技术尽可能的缩短STW的时间
造成引用对象丢失的条件：
一个黑色的节点A新增了指向白色节点C的 引用，并且白色节点c没有除了A之外的其他灰色节点的引用，或者存在但是在GC过程中被删除了。
以上两个条件需要同时满足：满足条件1时说明节点A已扫描完毕，A指向C的引用无法再被扫描到
满足条件2时说明白色节点C无其他灰色节点的引用了，即扫描结束后会被忽略
写屏障破坏两个条件其一即可
破坏条件1：Dijistra写屏障
满足强三色不变形：黑色节点不允许引用白色节点 当黑色节点新增了白色节点的引用时，将对应的白色节点改为灰色
破坏条件2：Yuasa写屏障
满足弱三色不变性：黑色节点允许引用白色节点，但是该白色节点有其他的灰色节点间接的引用（确保不会被遗漏）当白色节点被删除了一个引用时，悲观的认为它一定会被一个黑色节点新增引用，所以将它置为灰色

作为求职者，当面试官问到垃圾回收时，我会回答如下：

垃圾回收是一种自动内存管理技术，用于检测和回收不再使用的内存资源，以避免内存泄漏和内存溢出问题。常见的垃圾回收算法包括标记-清除算法、复制算法和标记-整理算法。

在Golang中，垃圾回收是由Go语言运行时系统（runtime）负责管理的。Golang的垃圾回收器使用了并发标记清除算法，即在程序运行过程中，垃圾回收器会标记所有活跃对象，并清除未被引用的对象。这个过程会通过并发执行来减少对应用程序的影响。

Golang的垃圾回收器有多个阶段，包括标记阶段、清除阶段和压缩阶段。标记阶段会从根对象开始，递归遍历所有可达对象，并标记为活跃对象。清除阶段会释放未被标记的内存空间。压缩阶段则会对内存进行整理，减少碎片化。

为了优化垃圾回收的性能，我们可以在代码层面上做一些优化。例如，尽量减少对象的创建和销毁，避免产生过多的临时对象；避免循环引用，以免形成无法回收的对象；合理设置垃圾回收的阈值参数，以平衡内存使用和性能。

在实际项目中，我也积累了一些经验。例如，通过分析内存使用情况，设置合适的垃圾回收参数，以满足应用程序的性能需求；在关键路径上尽量避免频繁的垃圾回收，可以通过对象复用等方式来减少垃圾回收的开销。

总结起来，垃圾回收是一种重要的内存管理技术，在Golang中有着高效、可预测性和适应性的优点。通过合理的代码编写和参数设置，可以优化垃圾回收的性能，提高应用程序的运行效率。