illustration created for 「a journey with go」, made from the original go gopher, created by renee french.
這篇文章基於 go 1.13 版本。有關記憶體管理的討論在我的文章 」go:記憶體管理與分配 」 中有解釋。
清理記憶體是乙個過程，它能夠讓 go 知道哪些記憶體段最近可用於分配。但是，它並不會使用將位置 0 的方式來清理記憶體。
將記憶體置 0 的過程 —— 就是把記憶體段中的所有位賦值為 0 —— 是在分配過程中即時執行的。
zeroing the memory
但是，我們可能想知道 go 採用什麼樣的策略去知道哪些物件能夠用於分配。由於在每個範圍內有乙個內部位圖allocbits，go 實際上會追蹤那些空閒的物件。讓我們從初始態開始來回顧一下它的工作流程，
free objects tracking with allocbits
就效能角度來看，allocbits代表了乙個初始態並且會保持不變，但是它會由freeindex（乙個指向第乙個空閒位置的增量計數器）所協助。
然後，第乙個分配就開始了：
free objects tracking with allocbits
freeindex現在增加了，並且基於allocbits知道了下一段空閒位置。
分配過程將會再一次出現，之後， gc 將會啟動去釋放不再被使用的記憶體。在標記期間，gc 會用乙個位圖gcmarkbits來跟蹤在使用中的記憶體。讓我們通過我們執行的程式以相同的示例為例，在第乙個塊不再被使用的地方。
memory tracking during the garbage collector
正在被使用的記憶體被標記為黑色，然而當前執行並不能夠到達的那些記憶體會保持為白色。
有關更多關於標記和著色階段的資訊，我建議你閱讀我的這篇文章 go：gc 是如何標記記憶體的？ 現在，我們可以使用sweeping a spangomarkbits精確檢視可用於分配的記憶體。go 現在也使用gomarkbits代替了allocbits，這個操作就是記憶體清理：
但是，這必須在每乙個範圍內執行完畢並且會花費許多時間。go 的目標是在清理記憶體時不阻礙執行，並為此提供了兩種策略。
go 提供了兩種方式來清理記憶體：
關於後台工作程式，當開始執行程式時，go 將設定乙個後台執行的 worker（唯一的任務就是去清理記憶體），它將進入睡眠狀態並等待記憶體段掃瞄：
background sweeper
通過追蹤過程的週期，我們也能看到這個後台工作程式總是出現去清理記憶體：
background sweeper
清理記憶體段的第二種方式是即時執行。但是，由於這些記憶體段已經被分發到每乙個處理器的本地快取mcache中，因此很難追蹤首先清理哪些記憶體。這就是為什麼 go 首先將所有記憶體段移動到mcentral的原因。
spans are released to the central list
然後，它將會讓本地快取mcache再次請求它們，去即時清理：
sweep span on the fly during allocation
即時掃瞄確保所有記憶體段在儲存資源的過程中都會得到清理，同時會儲存資源以及不會阻塞程式執行。
正如之前看到的，由於後台只有乙個 worker 在清理記憶體塊，清理過程可能會花費一些時間。但是，我們可能想知道如果另乙個 gc 週期在一次清理過程中啟動會發生什麼。在這種情況下，這個執行 gc 的 goroutine 就會在開始標記階段前去協助完成剩餘的清理工作。讓我們舉個例子看一下連續呼叫兩次 gc，包含數千個物件的記憶體分配的過程。
sweeping must be finished before a new cycle
但是，如果開發者沒有強制呼叫 gc，這個情況並不會發生。在後台執行的清理工作以及在執行過程中的清理工作應該足夠多，因為清理記憶體塊的數量和去觸發乙個新的週期（譯者注：gc 週期）的所需的分配的數量成正比。
本文由 gctt 原創編譯，go語言中文網 榮譽推出
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