Comment optimiser Golang GC

Alors que de plus en plus d'applications utilisent Golang comme langage de programmation back-end, le besoin de performances GC de Golang devient de plus en plus important. Le garbage collection automatique du langage Go est l'une de ses caractéristiques les plus distinctives, mais pour certains scénarios nécessitant des performances élevées et une faible latence, les performances du GC peuvent devenir un goulot d'étranglement. Cet article expliquera comment optimiser les performances de golang gc et optimiser les performances.

1. Comprendre le mécanisme GC

Comprendre le mécanisme GC est la première étape pour optimiser les performances du GC. Le langage GO utilise un algorithme de garbage collection de méthode de marquage en trois couleurs. Cet algorithme utilise un marquage simultané et nettoie une fois l'analyse terminée, ce qui signifie qu'il peut y avoir un certain prix à payer en termes de performances.

1) GC prend beaucoup de temps

Pendant le cycle de récupération de place, toutes les goroutines doivent cesser de fonctionner afin que le ramasse-miettes puisse effacer autant de mémoire que possible. La GC entraînera des retards importants et la majeure partie du temps de GC est concentrée dans la phase de marquage. Plus l'espace du tas est grand, plus le temps GC sera long.

2) L'impact de la taille du tas sur GC

Le mécanisme GC du langage Go est un algorithme de marquage et de balayage. Il s'exécute lorsque tous les goroutines (threads) ne peuvent pas s'exécuter, et garantit en même temps qu'il y en aura. aucune fuite dans le fonctionnement du programme. Cela entraînera des problèmes de performances importants.

Chaque programme a une taille de tas, qui est contrôlée via les deux variables d'environnement runtime.GOMAXPROCS et runtime.GOGC. runtime.GOGC a la valeur par défaut 100, ce qui signifie que lorsque 100 % de la mémoire disponible est atteinte, le GC commencera automatiquement à effectuer le garbage collection pendant l'exécution du programme. Le runtime.GOMAXPROCS contrôle le nombre maximum de goroutines pendant la simultanéité du programme.

3) Algorithme GC

Le principal avantage du langage Go utilisant l'algorithme de marquage à trois couleurs est qu'il peut nettoyer tout le tas en peu de temps, évitant ainsi les opérations de nettoyage inutiles. L'algorithme de marquage en trois couleurs a un temps de pause minimal et la capacité de nettoyer le tas en temps réel, mais il nécessite des performances d'analyse de mémoire très élevées. Cela est dû au fait que l’algorithme doit effectuer des opérations de lecture et d’écriture sur l’objet. Nous devons donc équilibrer l'utilisation de la mémoire avec un temps de pause minimum.

2. Compétences en optimisation du GC

Après avoir compris le mécanisme du GC, nous pouvons optimiser les performances du GC grâce à certaines méthodes. Il existe plusieurs méthodes :

1) Concurrent GC

Concurrent GC signifie que l'application peut toujours continuer à s'exécuter avant le démarrage du GC. Le langage GC of Go ne s'exécute que lorsque le programme ne peut pas poursuivre son exécution. De plus, étant donné que le programme ne fonctionne pas pendant le garbage collection, le garbage collection simultané peut réduire considérablement la durée d'arrêt du programme.

2) Allocation de mémoire non alignée

L'allocation de mémoire non alignée fait référence à l'application de blocs de mémoire non alignés sur le tas. C'est un moyen de réduire la fragmentation de la mémoire. La fragmentation de la mémoire fait référence aux espaces entre plusieurs blocs de mémoire. Habituellement, lors de l'utilisation d'un gestionnaire de tas pour gérer la mémoire, le garbage collection nécessite de déplacer et d'ajuster différents blocs de mémoire dans le tas, ce qui entraîne un grand nombre de copies de mémoire. Si la fragmentation peut être réduite, la GC sera plus efficace.

3) Déclencher manuellement GC

Déclencher manuellement GC signifie appeler explicitement la fonction runtime.GC pendant que le programme est en cours d'exécution. Bien que ce ne soit pas la solution la plus radicale, elle peut réduire efficacement la latence du GC.

4) Ajuster GOGC

L'exécution de GC pendant la période de pointe du programme peut avoir un impact sérieux sur les performances. La valeur de runtime.GOGC peut être ajustée de manière appropriée pour réduire la fréquence de GC. Cette variable doit être ajustée de manière appropriée en fonction de la charge de travail de l'application et du modèle d'utilisation de la mémoire.

5) Évitez d'utiliser GC

En évitant les allocations et désallocations de mémoire dynamiques inutiles dans votre programme, vous pouvez réduire la fréquence et la latence du GC. De plus, le pooling d'objets peut être utilisé pour réutiliser des objets qui ne sont plus utilisés afin que la mémoire ne soit pas libérée immédiatement.

3. Conclusion

Optimiser les performances de Golang gc est un processus complexe, mais il est très nécessaire de comprendre son mécanisme et d'utiliser certaines techniques. Lors du développement d'applications Go de haute qualité, nous devons prendre en compte tous les problèmes causés par GC pour garantir que le programme peut atteindre des performances optimales.

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