Go 1.6 将进一步改进垃圾收集器

浏览数：391 / 时间：2015年09月13日

尽管Go 1.5刚刚发布，仍然相对较新，但是Go团队已经在致力于改进其新的低延迟并发垃圾收集器，希望Go更适合新的应用领域。Google工程师Austin Clements和Rick Hudson如是说。

Go 1.5用新的垃圾收集器代替了原来的STW（stop-the-world） GC，解决了延迟问题。当负载较重时，每50ms，新的GC的活动时间可以控制在10ms以下，从而使Go程序在一般情况下能运行得更快些。在更极端的情况下，停顿可以从300ms降到4ms。

Go 1.6的目标是进一步稳定GC，并在以下几个方面做出改进：

状态协调（State coordination）：Go 1.5 GC有个主要瓶颈是从Go 1.4继承来的，源自其集中式的GC协调器（coordinator），这是一个单独的goroutine，它会将工作进一步分派给worker goroutine去完成。一种解决方案是用去中心化的状态机代替集中式协调器。这样修改有个额外的好处，使得重新设计标记完成屏障（mark completion barrier）成为可能，因为它已经变得非常凌乱，而且性能很差。
信用系统（Credit system）：Go 1.5在两个不同的地方使用了一个信用系统：一个是确保清扫（sweeping）在一个GC周期和下一次触发堆操作（the next heap trigger）之间完成，一个是确保扫描（scanning）在触发堆操作（an heap trigger）和随后实现堆处理目标之间完成。改进信用系统的一种建议方法是，使其操作总是在black阶段进行，以避免未完成的分配操作进入下一个GC周期。
标记结束（Mark termination）：根据Clements和Hudson的介绍，在Go 1.5中，标记结束阶段是停顿时间的大头。这里的目标是尝试并确保大部分应用可以在10ms停顿的阈值下运行，这也是Go 1.5在很多情况下已经实现了的。希望所做修改的复杂度较低或中等，比如把finalizer扫描从标记结束阶段移到并发扫描，这样对于每1GB大小的堆，应该可以节省1ms，以及去掉一个成本很高的计数循环，对于较大的堆，这个循环占去了标记阶段的另外一半。
sweeper和scavenger：某些程序会在sweeper上消耗大量时间，在这上面投入些精力，应该有性能改进。一个非常激进的方案是完全去掉sweeper。还有一个不那么激进的方案，可以在GC阶段最后，尽早释放较大的对象，并且在所有的系统上支持scavenger，不管物理页面是多大。