寫屏障是Go語言垃圾回收機制中用於追蹤對象引用的技術(shù)。它在指針修改時觸發(fā)，確保GC正確識別存活對象。其主要作用包括維護可達性信息、防止漏標、輔助標記階段。實現(xiàn)方式有插入式、刪除式和混合寫屏障。 Go在編譯期自動插入寫屏障，常見於結(jié)構(gòu)體字段賦值、slice或map操作等場景。開發(fā)者通常無需關(guān)心，但在性能調(diào)優(yōu)或底層開發(fā)時理解其原理有助於優(yōu)化GC行為。
Go語言的垃圾回收（GC）機制中有一個關(guān)鍵概念叫做寫屏障（Write Barrier）。簡單來說，寫屏障是一種在程序運行過程中攔截並處理對象指針修改的技術(shù)。它的主要作用是幫助垃圾回收器準確地追蹤對象之間的引用關(guān)係，從而確保GC能夠正確地識別哪些對像是存活的，哪些可以被安全回收。
它不像標題看起來那麼神秘，其實就是一個小型的“監(jiān)控裝置”，在某些特定的內(nèi)存寫操作發(fā)生時觸發(fā)一些額外的動作，以協(xié)助GC維護堆上的對像圖譜。
什麼是寫屏障？
寫屏障並不是Go獨有的概念，很多現(xiàn)代語言的垃圾回收系統(tǒng)都會使用類似機制。在Go中，寫屏障通常是在堆上對象的指針字段被修改時觸發(fā)的一段小代碼。
舉個例子：當你把一個對象A的指針賦值給另一個對象B的字段時，這一步操作可能會觸發(fā)寫屏障。這樣做的目的不是為了阻止寫操作，而是為了讓GC知道：“嘿，現(xiàn)在有個新的引用關(guān)係建立了，請記錄一下?！?
寫屏障之所以重要，是因為Go的垃圾回收器是並發(fā)執(zhí)行的——也就是說，GC和用戶代碼（Mutator）是同時運行的。如果不加控制，GC可能漏掉一些新建立的引用，導(dǎo)致誤刪還在使用的對象。
寫屏障的作用有哪些？
寫屏障的主要功能有以下幾個：
- 維護可達性信息：讓GC知道對象之間的新引用。
- 防止漏標（Missed Barrier） ：如果並發(fā)GC期間沒有寫屏障，可能會遺漏某些活躍的對象。
- 輔助標記階段：寫屏障可以幫助標記階段更高效地完成，特別是在並發(fā)模式下。
常見的寫屏障實現(xiàn)方式包括：
- 插入式寫屏障（Insertion Write Barrier）：用於記錄新增的引用。
- 刪除式寫屏障（Deletion Write Barrier）：用於處理舊引用的移除。
在Go中，早期版本使用的是插入式寫屏障，後來演進為混合寫屏障（Hybrid Write Barrier），以提升效率和減少開銷。
寫屏障在Go中的實現(xiàn)方式
Go的寫屏障實現(xiàn)並不直接暴露給開發(fā)者，而是在編譯期自動插入到需要的地方。比如以下幾種情況會觸發(fā)寫屏障：
- 對結(jié)構(gòu)體字段進行指針賦值
- 向指針類型的slice或map中寫入數(shù)據(jù)
- 運行時對channel中的指針類型元素操作
這些操作背後都隱藏著一段由編譯器插入的寫屏障邏輯，通常是通過調(diào)用運行時的一些函數(shù)來完成的。
例如，假設(shè)你有如下代碼：
type S struct {
p *T
}
var s S
sp = new(T)當new(T)賦值給sp時，就可能觸發(fā)寫屏障，通知GC這個新引用的存在。
Go的寫屏障機制在1.8版本之後有了較大的改進，引入了混合寫屏障機制，將插入式和刪除式結(jié)合起來，使得併發(fā)GC更加高效和穩(wěn)定。
我們需要關(guān)心寫屏障嗎？
對於大多數(shù)Go開發(fā)者來說，寫屏障是透明的，不需要手動干預(yù)。但如果你從事性能敏感型開發(fā)、GC優(yōu)化或者底層庫編寫，理解寫屏障的工作原理還是很有幫助的。
例如：
- 如果你的程序頻繁修改大量對象引用，寫屏障可能會帶來一定性能開銷。
- 在做性能調(diào)優(yōu)時，了解GC如何與寫屏障配合，有助於更好地評估延遲和吞吐量。
- 閱讀Go運行時源碼時，理解寫屏障是理解GC流程的基礎(chǔ)之一。
基本上就這些。寫屏障雖然技術(shù)細節(jié)多，但它是為了保證GC正確性和並發(fā)效率的重要工具，不復(fù)雜但容易忽略。
以上是GC GC中的寫障礙是什麼的詳細內(nèi)容。更多資訊請關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！
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