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不知道你有没有听过这么一句:在使用 map 时尽量不要在 big map 中保存指针。好吧,你现在已经听过了:)为什么呢?原因在于 Go 语言的垃圾回收器会扫描标记 map 中的所有元素,GC 开销相当大,直接GG。
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这两天在《Mastering Go》中看到 GC 这一章节里面对比 map 和 slice 在垃圾回收中的效率对比,书中只给出结论没有说明理由,这我是不能忍的,于是有了这篇学习笔记。扯那么多,Show Your Code
这是一个简单的测试程序,保存字符串的 map 和 保存整形的 map GC 的效率相差几十倍,是不是有同学会说明明保存的是 string 哪有指针?这个要说到 Go 语言中 string 的底层实现了,源码在 src/runtime/string.go里,可以看到 string 其实包含一个指向数据的指针和一个长度字段。注意这里的是否包含指针,包括底层的实现。
Go 语言的 GC 会递归遍历并标记所有可触达的对象,标记完成之后将所有没有引用的对象进行清理。扫描到指针就会往下接着寻找,一直到结束。
Go 语言中 map 是基于 数组和链表 的数据结构实现的,通过 优化的拉链法 解决哈希冲突,每个 bucket 可以保存 8 对键值,在 8 个键值对数据后面有一个 overflow 指针,因为桶中最多只能装 8 个键值对,如果有多余的键值对落到了当前桶,那么就需要再构建一个桶(称为溢出桶),通过 overflow 指针链接起来。
因为 overflow 指针的缘故,所以无论 map 保存的是什么,GC 的时候就会把所有的 bmap 扫描一遍,带来巨大的 GC 开销。官方 issues 就有关于这个问题的讨论, runtime: Large maps cause significant GC pauses #9477
无脑机翻如下:
如果我们有一个map [k] v,其中k和v都不包含指针,并且我们想提高扫描性能,则可以执行以下操作。
将“ allOverflow [] unsafe.Pointer”添加到 hmap 并将所有溢出存储桶存储在其中。 然后将 bmap 标记为noScan。 这将使扫描非常快,因为我们不会扫描任何用户数据。
实际上,它将有些复杂,因为我们需要从allOverflow中删除旧的溢出桶。 而且它还会增加 hmap 的大小,因此也可能需要重新整理数据。
最终官方在 hmap 中增加了 overflow 相关字段完成了上面的优化,这是具体的 commit 地址。
下面看下具体是如何实现的,源码基于 go1.15,src/cmd/compile/internal/gc/reflect.go 中
通过注释可以看出,如果 map 中保存的键值都不包含指针(通过 Haspointers 判断),就使用一个 uintptr 类型代替 bucket 的指针用于溢出桶 overflow 字段,uintptr 类型在 GO 语言中就是个大小可以保存得下指针的整数,不是指针,就相当于实现了 将 bmap 标记为 noScan, GC 的时候就不会遍历完整个 map 了。随着不断的学习,愈发感慨 GO 语言中很多模块设计得太精妙了。
差不多说清楚了,能力有限,有不对的地方欢迎留言讨论,源码位置还是问的群里大佬 _
支持==!=操作做key实际function、map、slice三kind支持作key能nil比较能另值比较布尔、整型、浮点、复数、字符串、指针、channel等都做key struct能能做key要看每字段所字段都做keystruct字段能做keystruct能做keyarray元素类型能做keyarray 例: type Foo map[struct { B bool I int F float64 C complex128 S string P *Foo Ch chan Foo }]bool 每字段都做keyFoo做key再: type Foo map[struct { Fn func() Foo M map[*Foo]int S []Foo }]bool 字段能做key、Foo允许做key三字段都能 字段递归检查: type Foo map[struct { Sub struct { M map[*Foo]bool } }]bool SubM字段能做keySub能做keyFoo能做key 总想数据结构用于mapkey能包含function、mapslic
Go语言作为出现比较晚的一门编程语言,在其原生支持高并发、云原生等领域的优秀表现,像目前比较流行的容器编排技术Kubernetes、容器技术Docker都是用Go语言写的,像Java等其他面向对象的语言,虽然也能做云原生相关的开发,但是支持的程度远没有Go语言高,凭借其语言特性和简单的编程方式,弥补了其他编程语言一定程度上的不足,一度成为一个热门的编程语言。
最近在学习Go语言,我之前使用过C#、Java等面向对象编程的语言,发现其中有很多的编程方式和其他语言有区别的地方,好记性不如烂笔头,总结一下,和其他语言做个对比。这里只总结差异的地方,具体的语法不做详细的介绍。
种一棵树最好的时间是十年前,其次是现在。
3)变量初始化时候可以和其他语言一样直接在变量后面加等号,等号后面为要初始化的值,也可以使用变量名:=变量值的简单方式
3)变量赋值 Go语言的变量赋值和多数语言一致,但是Go语言提供了多重赋值的功能,比如下面这个交换i、j变量的语句:
在不支持多重赋值的语言中,交换两个变量的值需要引入一个中间变量:
4)匿名变量
在使用其他语言时,有时候要获取一个值,却因为该函数返回多个值而不得不定义很多没有的变量,Go语言可以借助多重返回值和匿名变量来避免这种写法,使代码看起来更优雅。
假如GetName()函数返回3个值,分别是firstName,lastName和nickName
若指向获得nickName,则函数调用可以这样写
这种写法可以让代码更清晰,从而大幅降低沟通的复杂度和维护的难度。
1)基本常量
常量使用关键字const 定义,可以限定常量类型,但不是必须的,如果没有定义常量的类型,是无类型常量
2)预定义常量
Go语言预定义了这些常量 true、false和iota
iota比较特殊,可以被任务是一个可被编译器修改的常量,在每个const关键字出现时被重置为0,然后在下一个const出现之前每出现一个iota,其所代表的数字会自动加1.
3)枚举
1)int 和int32在Go语言中被认为是两种不同类型的类型
2)Go语言定义了两个浮点型float32和float64,其中前者等价于C语言的float类型,后者等价于C语言的double类型
3)go语言支持复数类型
复数实际上是由两个实数(在计算机中使用浮点数表示)构成,一个表示实部(real)、一个表示虚部(imag)。也就是数学上的那个复数
复数的表示
实部与虚部
对于一个复数z=complex(x,y),就可以通过Go语言内置函数real(z)获得该复数的实部,也就是x,通过imag(z)获得该复数的虚部,也就是y
4)数组(值类型,长度在定义后无法再次修改,每次传递都将产生一个副本。)
5)数组切片(slice)
数组切片(slice)弥补了数组的不足,其数据结构可以抽象为以下三个变量:
6)Map 在go语言中Map不需要引入任何库,使用很方便
Go循环语句只支持for关键字,不支持while和do-while
goto语句的语义非常简单,就是跳转到本函数内的某个标签
今天就介绍到这里,以后我会在总结Go语言在其他方面比如并发编程、面向对象、网络编程等方面的不同及使用方法。希望对大家有所帮助。
本文介绍一些Go语言的基础语法。
先来看一个简单的go语言代码:
go语言的注释方法:
代码执行结果:
下面来进一步介绍go的基础语法。
go语言中格式化输出可以使用 fmt 和 log 这两个标准库,
常用方法:
示例代码:
执行结果:
更多格式化方法可以访问中的fmt包。
log包实现了简单的日志服务,也提供了一些格式化输出的方法。
执行结果:
下面来介绍一下go的数据类型
下表列出了go语言的数据类型:
int、float、bool、string、数组和struct属于值类型,这些类型的变量直接指向存在内存中的值;slice、map、chan、pointer等是引用类型,存储的是一个地址,这个地址存储最终的值。
常量是在程序编译时就确定下来的值,程序运行时无法改变。
执行结果:
执行结果:
Go 语言的运算符主要包括算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、位运算符、赋值运算符以及指针相关运算符。
算术运算符:
关系运算符:
逻辑运算符:
位运算符:
赋值运算符:
指针相关运算符:
下面介绍一下go语言中的if语句和switch语句。另外还有一种控制语句叫select语句,通常与通道联用,这里不做介绍。
if语法格式如下:
if ... else :
else if:
示例代码:
语法格式:
另外,添加 fallthrough 会强制执行后面的 case 语句,不管下一条case语句是否为true。
示例代码:
执行结果:
下面介绍几种循环语句:
执行结果:
执行结果:
也可以通过标记退出循环:
--THE END--
sync.Map是1.9才推荐的并发安全的map,除了互斥量以外,还运用了原子操作,所以在这之前,有必要了解下 Go语言——原子操作
go1.10\src\sync\map.go
entry分为三种情况:
从read中读取key,如果key存在就tryStore。
注意这里开始需要加锁,因为需要操作dirty。
条目在read中,首先取消标记,然后将条目保存到dirty里。(因为标记的数据不在dirty里)
最后原子保存value到条目里面,这里注意read和dirty都有条目。
总结一下Store:
这里可以看到dirty保存了数据的修改,除非可以直接原子更新read,继续保持read clean。
有了之前的经验,可以猜测下load流程:
与猜测的 区别 :
由于数据保存两份,所以删除考虑:
先看第二种情况。加锁直接删除dirty数据。思考下貌似没什么问题,本身就是脏数据。
第一种和第三种情况唯一的区别就是条目是否被标记。标记代表删除,所以直接返回。否则CAS操作置为nil。这里总感觉少点什么,因为条目其实还是存在的,虽然指针nil。
看了一圈貌似没找到标记的逻辑,因为删除只是将他变成nil。
之前以为这个逻辑就是简单的将为标记的条目拷贝给dirty,现在看来大有文章。
p == nil,说明条目已经被delete了,CAS将他置为标记删除。然后这个条目就不会保存在dirty里面。
这里其实就跟miss逻辑串起来了,因为miss达到阈值之后,dirty会全量变成read,也就是说标记删除在这一步最终删除。这个还是很巧妙的。
真正的删除逻辑:
很绕。。。。
1、基本数据类型
bool
string
int int8 int16 int32 int64
uint uint8 uint16 uint32 uint64 uintptr
byte // alias for int8
rune // alias for int32,represents a Unicode code point
float32 float64
complex64 complex128
常量定义
2、类型转换
(1)Go语言不允许隐式类型转换(不支持小位数类型向大位数类型转)
(2)别名和原有类型也不能进行隐式类型转换(type MyInt int64 = int64)
3、类型的预定义值
1.math.MaxInt64
2.math.MaxFloat64
3.math.MaxUInt32
4、指针类型
(1)不支持指针运算
(2)string是值类型,其默认的初始化值为空字符串,而不是nil
5、算术运算符
+ - * / % ++ --(不支持前置++ --)
6、比较运算符
#== != = =
(1)比较数组
相同维数且含有形同个数元素的数组才可以比较
每个元素都相同的才相等
7、位运算符
| ^
^ (按位置零) a (^b)
1 ^ 0 1
1 ^ 1 0
0 ^ 1 0
0 ^ 0 0
8、条件与循环
(1)循环
Go 语⾔仅⽀持循环关键字 for
(2)条件
9、数组和切片
数组截取,索引下标从0开始计数
a[开始索引(包含), 结束索引(不包含)]
a := [...]int{1, 2, 3, 4, 5}
a[1:2] //2
a[1:3] //2,3
a[1:len(a)] //2,3,4,5
a[1:] //2,3,4,5
a[:3] //1,2,3
切片内部结构
9、Map
9、字符串
Unicode UTF8
常⽤字符串函数