引言

        垃圾回收机制是高级语言常见的一类内存资源管理方式，C/C++这类语言内存分配及回收很大的主动权在调用者，gc机制较弱；像JAVA、PYTHON及后来的GOLANG都添加了GC机制来减少编程人员的内存管理压力。但于此同时也带来了gc效率问题，接下来我们看下常见的GC方式。

GC算法

        常见GC方式有引用计数（reference counting）、标记-清除（mark & sweep）、节点复制（Copying Garbage Collection），分代收集（Generational Garbage Collection）。

    引用计数

        引用计数算是在gc算法中最简单，也是最直接的gc算法。引用计数是在对象赋值操作时进行额外的清除操作，赋值时减少右值对象所有域的引用计数，计数为0立即进行垃圾处理，不需要STW。但对于环形数据问题（循环引用）无法回收，导致内存泄露。

    标记-清除

        标记-清除根据字面意思已经很明显了，分两步走：

            第一，标记对象

            第二，清除对象（残忍）

        标记还在使用的对象，清除不用的对象，回收资源。那程序在运行时可能改变对象，所以STW（STOP THE WORLD）上场。意思就是有那么一瞬间，程序是暂停运行的。待清除完不用的对象然后继续运行原来的程序。这样的运行原理导致程序可能出现走走停停（可能对你无感知），这个标记清除的时机怎么确定呢？？？！！！

    节点复制

          copy gc算法是分配A和B空间（学名Allocation Space和Survivor Space），程序在空间A生成对象时，如果没有空间可用则触发一次GC，遍历A空间全部变量是否存活（使用），如果存活状态则复制到B空间，然后清除A空间（此时全是垃圾变量），然后再讲B空间变量移动到A空间。

    分代收集

        分代收集算法主要考虑对象的生命周期，大部分对象的生命周期较短，小部分对象的生命周期较长（2-8定律？）。尽可能的减少gc扫描生命周期较长的对象来提高gc效率。将新创建的对象归入新生代，随着扫描的进行将新生代剩余对象归入老生代，扫描主要在新生代进行，这类扫描叫小扫描。但老生代对象也可能耗尽生命，所以每隔段时间还需要一次对老生代的扫描，称之为大扫描。在新生代扫描时，新生代对象可能只被老生代对象引用，不能将其标记为“可回收”，需要引入记录集记录该情况，即写屏障机制(write barrier)。

GO语言GC机制及演进

    STW-标记-清除（V1.3以前）

        go开始GC版本很暴力，暂停整个程序然后执行标记清除，然后再恢复运行。这对高并发低延迟要求的程序来说应该是灾难了（反正我没经历这一版）；当时的解决方案是什么呢，猜，也是像C/C++一样自行控制内存，减少gc次数来减少这种情况的发生吧。

    标记-清除（V1.3）

        如果在了解stw-标记-清除原理的情况下优化该gc方式，你会想到什么呢？

        1.3版本聪明的程序员们又开始“想办法”了，标记阶段必须暂停程序，但清除阶段没必要暂停程序逻辑，两者可以并行进行。so该版本优化了标记-清除的gc方式，减少程序暂停时间来减少“卡顿”提升GC效率。但该方法只是优化（提升还是很多的，go team自己的说法是减少了50%-70%的暂停时间），没有从根本上解决问题，要想继续提升还得继续“想”！

    三色标记（V1.5）

        三色标记是对标记清除的进一步改进，v1.3版本改进了清除逻辑与业务逻辑的并发。标记过程能不能也不停止程序运行呢？！答案是肯定的，只是引入了更多机制（写屏障(write barrier) ）。开始都为白色，标记可达对象为灰色，然后被灰色对象引用的对象为灰色，此时标记原来的灰色对象为黑色，最终白色对象被清除。如果此时有新对象生成就标记为灰色，如果引用了白色对象则触发写屏障机制来处理该白色对象。这样就能与用户的业务逻辑并发了。

    混合写屏障（V1.8）

        Golang 1.7 之前的 write barrier 使用的经典的 Dijkstra-style insertion write barrier [Dijkstra ‘78]， STW 的主要耗时就在 stack re-scan 的过程。自 1.8 之后采用一种混合的 write barrier 方式 （Yuasa-style deletion write barrier [Yuasa ‘90] 和 Dijkstra-style insertion write barrier [Dijkstra ‘78]）来避免 re-scan。

总结

        GOLANG的垃圾回收优化是不断进行的，从最初的集中式gc（stw）到后来分散处理gc（与业务代码并行），用户感知上削弱了但不代表总的gc时间减少。所以还需尽可能控制GC触发提高效率。至于何时触发GC及怎么减少代码GC次数，且听下章分解吧-.-

引用

    Golang 垃圾回收剖析