golang 和 java 的性能对比及 golang 内存管理

1. golang，java 性能对比

package mainimport "fmt"func main(){  fmt.Println(fibonacci(34))}func fibonacci(i int) int{  if(i<2){    return i;  }  return fibonacci(i-2) + fibonacci(i-1);}

先用 Go1.7 看看：

代码如下:

qiangjian@localhost:/works/learnCPP$ go version && time go build fib.go && time ./fibgo version go1.7.5 darwin/amd64real   0m0.206s
user   0m0.165ssys    0m0.059sreal   0m0.052suser   0m0.045ssys    0m0.004s

然后，再看看 1.8 的：

代码如下:

qiangjian@localhost:/works/learnCPP$ go18 version && time go18 build fib.go && time ./fibgo version go1.8 darwin/amd64real   0m0.204s
user   0m0.153ssys    0m0.062sreal   0m0.051suser   0m0.045ssys    0m0.003s

感觉看不出差异，但官方 1.8 在 GC、Compile 等方面优化提升了 20%，可能是这 demo 太简单了吧。

2. 再来写 Java, 感觉太臃肿了

class Fib{  public  static void main(String[] args){    System.out.println(fibonacci(34));   }   static int fibonacci( int i){    if(i<2) return i;    return fibonacci(i-2) + fibonacci(i-1);  }}

编译、运行的结果是：

qiangjian@localhost:/works/learnCPP$ java -version && time javac Fib.java && time java Fib java version "1.8.0_25"Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_25-b17)Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.25-b02, mixed mode)real  0m0.952suser  0m1.302ssys   0m0.144sreal  0m0.150suser  0m0.123ssys   0m0.025s

性能还行， Compile 时间和 c++/go 比就太 low 了。

3. golang 相关网址

• Go语言官方网址
  

• 官网里面新手推荐看：

• A Tour of Go（Go语言编程指南）（中文版本在这里： Go 指南）：主要是带你了解基础的 Go 语言和使用方法，重点是有个在线编译器，可以在浏览器里面写 Go 语言，直观感受 Go 语言；

• How to Write Go Code：也是带你入门学习 Go 语言的，类似教程吧，英文的，新手同样可以看；

• The Go Programming Language
  

• studygolang

• golangtc

• golang.top
  

• Golang资料补给包，包含文章，书籍，作者论文，理论分析，开源框架，云原生，大佬视频，大厂实战分享ppt
  

• Go by Example
  

• 菜鸟教程Go语言教程
  

• 大厂对Golang的要求
  

4. golang 内存管理

几个关键数据结构

• mspan 由 mheap 管理的页面，记录了所分配的块大小和起始地址等

• mcache 与 P(可看做 cpu)绑定的线程级别的本地缓存

• mcenter 全局空间的缓存，收集了各种大小(67 种)的 span 列表

• mheap 分配内存的堆分配器，以 8kb 进行页管理

• fixalloc 固定尺寸的堆外对象空闲列表分配器，用来管理分配器的存储

内存分配逻辑

• 如果 object size>32KB, 则直接使用 mheap 来分配空间；

• 如果 object size<16Byte, 则通过 mcache 的 tiny 分配器来分配(tiny 可看作是一个指针 offset)；

• 如果 object size 在上面两者之间，首先尝试通过 sizeclass 对应的分配器分配;

• 如果 mcache 没有空闲的 span， 则向 mcentral 申请空闲块；

• 如果 mcentral 也没空闲块，则向 mheap 申请并进行切分；

• 如果 mheap 也没合适的 span，则向系统申请新的内存空间。

内存回收逻辑

• 如果 object size>32KB, 直接将 span 返还给 mheap 的自由链；

• 如果 object size<32KB, 查找 object 对应 sizeclass， 归还到 mcache 自由链；

• 如果 mcache 自由链过长或内存过大，将部分 span 归还到 mcentral；

• 如果某个范围的 mspan 都已经归还到 mcentral，则将这部分 mspan 归还到 mheap 页堆；

• 而 mheap 不会定时将内存归还到系统，但会归还虚拟地址到物理内存的映射关系，当系统需要的时候可以回收这部分内存，否则暂时先留着给 Go 使用。

图解结构关系与内存布局

其他想说明的情况：

其他知识点

• 标示内存可用的常用两种方法 (1) 将所有可用内存块通过链表连接起来； (2) 通过位图标志；

• mcentral 中用到的 pad 字段 主要是为了避免 false sharing(伪共享)的性能问题；

• 内存分配和 tcmalloc 理论类似