关于Golang GC的一些误解，真的比Java算法更领先吗？

起首夸大下本文的因由是在高可用架构后花圃群的一次谈天，各人在争论Golang的GC到底是相同Java的ZGC照旧相同Java的CMS GC。我小我私人的观点是Golang的GC是相同于Java的CMS GC，官方的mgc的注释这么说的：

// The GC runs concurrently with mutator threads, is type accurate (aka precise), allows multiple 
// GC thread to run in parallel. It is a concurrent mark and sweep that uses a write barrier. It is 
// non-generational and non-compacting. Allocation is done using size segregated per P allocation 
// areas to minimize fragmentation while eliminating locks in the common case. 

个中mutator是指我们的应用措施，由于也许会改变内存的状态，以是定名为mutator。这段话翻译过来，或许的意思就是说Go的GC行使的是一种非分代的没有清算进程的Concurrent Mark and Sweep算法(CMS算法)，我小我私人再增补下，标志进程(即Mark进程)是行使三色标志法。接头的进程中呈现两个错误概念，一个是CMS算法必然是分代的，另一个是行使了三色标志法就是相同于ZGC的做法(我小我私人不知道为啥有这个概念，其时也健忘问清晰了，也许是把三色标志法和ZGC里的指针染色搞混了)。至于CMS是否必然要分代，我给一篇先容，再借用R大的一句话给题目先做个结论，“只要不移动工具做并发GC，最终就会获得某种情势的CMS。”

标志-整理算法

标志-整理算法是一种追踪式的垃圾接纳算法，并不会在工具衰亡后当即将其整理掉，而是在必然前提下触发，同一校验体系中的存活工具，举办接纳事变。

标志-整理分为两个部门，标志和整理，标志进程会遍历全部工具，查找出衰亡工具。通过GC ROOT到工具的可达性就可以确认工具的存活，也就是说，假如存在一条从GC ROOT出发的引用最终可指向某个工具，就以为这个工具是存活的。这样，未能证明存活的工具就可以标志为衰亡了。标志竣事后，再次举办遍历，整理掉确认衰亡的工具。

标志整理都是并发执行的标志-整理算法就是CMS。三色标志法是一种标志工具行使的算法。

Go GC的改造汗青

• 1.3早年的版本行使标志-整理的方法，整个进程都必要STW。
• 1.3版天职离了标志和整理的操纵，标志进程STW，整理进程并发执行。
• 1.5版本在标志进程中行使三色标志法。接纳进程首要有四个阶段，个中，标志和整理都并发执行的，但标志阶段的前后必要STW一按时刻来做GC的筹备事变和栈的re-scan。
• 1.8版本在引入殽杂屏蔽rescan来低落mark termination的时刻

GC 流程 1.5

1. Sweep Termination: 网络根工具，整理上一轮未排除完的span，启用写屏蔽和帮助GC，帮助GC将必然量的标志和排除事变交给用户goroutine来执行，写屏蔽在后头会具体声名。
2. Mark: 扫描全部根工具和通过根工具可达的工具，并标志它们
3. Mark Termination: 完成标志事变，从头扫描部门根工具(要求STW)，封锁写屏蔽和帮助GC
4. Sweep: 按标志功效整理工具

GC 1.8

1.8引入殽杂屏蔽，最小化第一次STW,殽杂屏蔽是指：

写入屏蔽，在写入指针f时将C工具标志为灰色。Go1.5版本行使的Dijkstra写屏蔽就是这个道理，伪代码如下：

writePointer(slot, ptr): 
    shade(ptr) 
    *slot = ptr 

删除屏蔽，行使的Yuasa屏蔽伪代码如下：

writePointer(slot, ptr): 
    if (isGery(slot) || isWhite(slot)) 
        shade(*slot) 
    *slot = ptr 

1.8中引入的殽杂屏蔽，写入屏蔽和删除屏蔽各有优弱点，Dijkstra写入写屏蔽在标志开始时无需STW，可直接开始，并发举办，但竣事时必要STW来从头扫描栈，标志栈上引用的白色工具的存活;Yuasa删除屏蔽则必要在GC开始时STW扫描仓库来记录初始快照，这个进程会记录开始时候的全部存活工具，但竣事时无需STW。Go1.8版本引入的殽杂写屏蔽团结了Yuasa的删除写屏蔽和Dijkstra的写入写屏蔽，团结了两者的利益，伪代码如下：

writePointer(slot, ptr): 
    shade(*slot) 
    if current stack is grey: 
        shade(ptr) 
    *slot = ptr 

因此，小我私人的领略是在Mark init阶段开始的时辰激活殽杂写屏蔽这时辰STW，在rescan阶段应该也只必要在去掉殽杂写屏蔽的时辰STW。从算法上来看，是靠近Java CMS算法，而非ZGC，虽然Go GC的比Java CMS GC有许多实现上的优化。

为了相识其细节，查到William有篇文章讲了不少GC细节，译文如下。

（编辑：湖南网）

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