golang和java的性能对比及golang内存管理

golang,java性能对比

package main
import "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 ./fib
go version go1.7.5 darwin/amd64real   0m0.206s

user   0m0.165s
sys    0m0.059s
real   0m0.052s
user   0m0.045s
sys    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 ./fib
go version go1.8 darwin/amd64real   0m0.204s

user   0m0.153s
sys    0m0.062s
real   0m0.051s
user   0m0.045s
sys    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。

  1. 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  0m0.952s
user  0m1.302s
sys   0m0.144s
real  0m0.150s
user  0m0.123s
sys   0m0.025s

性能还行, Compile时间和c++/go比就太low了。

golang相关网址

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:
image.png
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
#学习路径##Java#
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