什么是屏障?
golang 涉及到的三个屏障技术
原理分析
示例分析代码
先看逃逸分析
写屏障真实的样子
什么是屏障?
承接上篇概述,下面讨论什么是写屏障?先说结论:
- 内存屏障只是对应一段特殊的代码
- 内存屏障这段代码在编译期间生成
- 内存屏障本质上在运行期间拦截内存写操作,相当于一个 hook 调用
golang 涉及到的三个屏障技术
- 插入写屏障
- 删除写屏障
- 混合写屏障(旁白:其实本质上是两个,混合写屏障就是插入写屏障和删除写屏障的混合)
这三个名词什么意思?区别在哪里?
最本质的区别就是:我们说了,内存屏障其实就是编译器帮你生成的一段 hook 代码,这三个屏障的本质区别就是 hook 的时机不同而已。
原理分析
声明下,下面的例子使用的是 go1.13.3。
示例分析代码
一直说,写屏障是编译器生成的,先形象看下代码样子:
1 package main 2 3 type BaseStruct struct {
4 name string 5 age int 6 } 7 8 type Tstruct struct {
9 base *BaseStruct 10 field0 int 11 } 12 13 func funcAlloc0 (a *Tstruct) {
14 a.base = new(BaseStruct) // new 一个BaseStruct结构体,赋值给 a.base 字段 15 } 16 17 func funcAlloc1 (b *Tstruct) {
18 var b0 Tstruct 19 b0.base = new(BaseStruct) // new 一个BaseStruct结构体,赋值给 b0.base 字段 20 } 21 22 func main() {
23 a := new(Tstruct) // new 一个Tstruct 结构体 24 b := new(Tstruct) // new 一个Tstruct 结构体 25 26 go funcAlloc0(a) 27 go funcAlloc1(b) 28 }
这里例子,可以用来观察两个东西:
- 概述篇提到的逃逸分析
- 编译器插入内存屏障的时机
先看逃逸分析
为什么先看逃逸分析?
因为只有堆上对象的写才会可能有写屏障,这又是个什么原因呢?因为如果对栈上的写做拦截,那么流程代码会非常复杂,并且性能下降会非常大,得不偿失。根据局部性的原理来说,其实我们程序跑起来,大部分的其实都是操作在栈上,函数参数啊、函数调用导致的压栈出栈啊、局部变量啊,协程栈,这些如果也弄起写屏障,那么可想而知了,根本就不现实,复杂度和性能就是越不过去的坎。
继续看逃逸什么意思?就是内存分配到堆上。golang 可以在编译的时候使用 -m
参数支持把这个可视化出来:
$ go build -gcflags "-N -l -m" ./test_writebarrier0.go # command-line-argu