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垃圾回收 垃圾回收这里的垃圾指的是什么？为什么要回收？ 在程序运行的时候，进程会在堆内存申请内存空间。但是在函数退出的时候会栈空间会被销毁。因此这一段堆内存空间没有任何的指针指向它（没有被引用）。因此会造成内存的浪费（内存泄露）。这一段的没有被引用的内存就是“垃圾”。，程序员不再需要手动管理内存的分配和释放，从而减少了由于内存管理不当引起的内存泄漏或悬空指针等问题。 常见的GC有哪几种 手动垃圾回收，代表语言（C，C++） 标记-清扫算法 三色标记法 标记-整理算法 移动整理法 复制整理法 分代回收 引用计数 简述常见的GC如何实现，和他们各自的优缺点。 手动垃圾回收： 实现：程序员自行调用函数销毁 优点：程序员对程序内存的掌控自由。 缺点：容易出现提前释放（悬挂指针）、忘记释放（内存泄漏)等问题。 标记-清扫算法： 实现：标记从根节点（栈内存、数据段）能追踪到的数据为游泳数据，其他未标记的数据就是垃圾数据，将对垃圾数据进行回收 优点：实现相对简单， 缺点：容易造成内存碎片化 标记-整理算法： 实现： 标记阶段与标记-清扫算法一致。 整理阶段： 移动整理法：整理移动有用的数据，使有用的数据尽可能紧凑的放在内存里。 优点：解决了内存碎片化的问题 缺点：多次扫描移动，会带来不小的性能开销 复制整理法：将内存划分为Form和To，将From空间中的有用数据都复制到To空间。并将Form和To空间的角色对换。 优点：解决了多次扫描移动的性能问题 缺点：内存使用率低。只有一半的堆内存空间被使用 分代回收： 实现：基于弱分代假说。将数据分为新生代、老年代。新生代、老年代采用不同的回收算法 引用计数 实现：每次对象应用都会更新对象的引用计数，当引用计数为0就回收该空间 优点：可以及时回收垃圾内存 缺点：高频更新引用计数会有不小性能开销，循环引用会导致引用计数永远不为0 什么是STW，为什么会有STW。 STW（stop the world）简单的就是让用户程序停下来。 STW期间，程序会进行垃圾回收 STW STW 是 Stop-The-World 的缩写，指的是在垃圾回收或某些系统操作过程中，暂停所有应用程序线程的行为，直到特定任务（通常是垃圾回收）完成。 ![e6d686db23ff699d03219905d8ceb2c1.png].(/e6d686db23ff699d03219905d8ceb2c1.png) 这里会带来一个问题，用户程序接受长时间STW吗？ 为了解决这个问题就出现了增量式垃圾回收 增量式垃圾回收 实现：将一次GC分为多次，并和用户程序交互进行 优点：解决了STW时间长的问题 缺点：如果在标记后-清理前。创建的内容将会被误删除 为了避免误删可以采用三色抽象避免 三色抽象:标记数据分为 黑 - 灰 - 白 黑：已经遍历标记完的数据 灰：还未遍历完的数据 白：未遍历（应用不到）的垃圾数据 因此在清扫阶段发现有黑->白的数据。着这个白数据是在标记后-清理前创建的 因此Golang官方提出2种条件 强三色不变式：不允许出现黑色到白色的情况 弱三色不变式：允许黑色到白色的情况，但是这个白色需要被灰色引用 写屏障 ...

计算机在并发的情况下很大可能会出现数据错乱的问题，因此运入了“锁”用于解决该类问题。 常见的锁：互斥锁、自旋锁、读写锁、悲观锁、乐观锁 互斥锁 特点：容易实现，最基础的锁概念 解释：在使用一个资源时，先上锁使用。上锁后其他线程都无法再上锁。直到解锁后，其他线程才能上锁使用。 生活例子：公共厕所，谁要上厕所就要先上锁后使用，避免其他人也闯入使用厕所。 自旋锁 自旋锁与互斥锁十分类似。 区别： 自旋锁：加锁失败，线程还是会不断的去申请加锁，直到他拿到锁 互斥锁：加锁失败，线程会释放CPU资源，等待解锁后在申请上锁。 生活例子 -> 公共厕所 自旋锁：不断的在门口敲门，直到里面的人出来 互斥锁：不动了，直到里面的人出来叫你。 读写锁 顾名思义就是由读锁和写锁组成的。读数据往往是可以并发的读，并发写数据可能会导致数据不符合预期的情况 读数据需要满足目前无写锁。 写数据需要满足目前无写锁、读锁。 生活例子：假设一个班级的考试成绩都写到同一个本子上。而学生会读成绩，老师会写成绩。学生看成绩可以同时看，而语文老师和数学老师不能并发的把成绩写到一页里。 读写锁可以分为 读优先锁 写优先锁 公平读写锁 读优先锁 学生看到有老师在等待改写数据时，不理会老师继续读数据 写优先锁 读数据还需要满足无在等待的写锁 学生看到有老师在等待改写数据时，会主动让老师写数据。 公平读写锁 将读学请求放入一个队列，排队的去读写 学生和老师排个队伍 乐观锁与悲观锁 互斥锁、自旋锁、读写锁都是悲观锁 悲观锁：多线程同时修改共享资源的概率比较高，容易发生冲突。因此访问共享资源前需要上锁。 乐观锁：认为发生冲突的概率比较低。并不会上任何的锁，而是校验该数据是否别修改过，修改过着放弃本次操作

程序与内存之间的关系 数据类型本质：固定内存大小的别名 数据类型的作用：编译器预算对象(变量)分配的内存空间大小 内存四区:栈区(Stack),堆区(heap),全局区-静态全局变量区,全局区-常量区 运行流程说明 操作系统把物理硬盘代码load到内存 操作系统把代码分成四个区 操作系统找到main函数入口执行 内存四区 栈区(Stack) :空间较小，要求数据读写性能高，数据存放时间较短暂。由编译器自动分配和释放，存放函数的参数值、函数的调用流程方法地址、局部变量等(局部变量如果产生逃逸现象，可能会挂在在堆区) 堆区(heap):空间充裕，数据存放时间较久。一般由开发者分配及释放(但是Golang中会根据变量的逃逸现象来选择是否分配到栈上或堆上)，启动Golang的GC由GC清除机制自动回收。 全局区-静态全局变量区:全局变量的开辟是在程序在main之前就已经放在内存中。而且对外完全可见。即作用域在全部代码中，任何同包代码均可随时使用，在变量会搞混淆，而且在局部函数中如果同名称变量使用:=赋值会出现编译错误。 全局变量最终在进程退出时，由操作系统回收。 全局区-常量区：常量区也归属于全局区，常量为存放数值字面值单位，即不可修改。或者说的有的常量是直接挂钩字面值的。 比如: const cl = 10 cl是字面量10的对等符号。 所以在golang中，常量是无法取出地址的，因为字面量符号并没有地址而言。

从计算机的发展上,这概念从大到小的顺序是程序->进程->线程->协程 基础概念 进程：系统进行资源调度和分配的的基本单位 线程：线程是操作系统调度与执行的基础单位 协程：又称为用户级线程、微线程 核心点 进程 是操作系统资源调度的基础单位单元； 进程是能独立运行、独立获取资源的基本单位 线程 是操作系统最小调度单元； 创建、销毁、调度交由内核完成，cpu 需完成用户态与内核态间的切换； 可充分利用多核，实现并行. 协程 与线程存在映射关系，为 M：1； 创建、销毁、调度在用户态完成，对内核透明，所以更轻； 从属同一个内核级线程，无法并行；一个协程阻塞会导致从属同一线程的所有协程无法执行. 生活例子 CPU 电力 进程 工厂 线程 工厂部门 假设这个城市就一个工厂(进程)、 一个工厂部门(线程)、一条电线(单核)的情况。 这时候工厂(进程) 中的一个工厂部门(线程)，电线(单核)可以完全为他工作。 但是现在出现问题了，现在任务量太大了，工厂就划分了2个工厂部门(线程)，让这2个部门同时干活，但是现在只有一条电线(单核)，因此这2个部门不得不轮流用电（CPU时间片）。 但是现在又出现问题了，老板发现切换电源需要有资质的电工来操作（内核），每次切换的开销太大了。因此把这些让一个工厂部门(线程)长期通电，自己内部让原先2个部门的人轮流进去通电的工厂部门内工作。应为这是工厂内部的人员（用户态）调度，不涉及电工（内核态）。切换的代价相对较小，这就是协程

名词解释 原码:原码是最简单的整数表示方法，其中最高位用来表示符号（0表示正数，1表示负数），其余位表示数值的绝对值。例如，+5的原码是00000101，-5的原码是10000101。 反码:反码是通过对原码取反得到的，即将正数的原码保持不变，负数的原码的所有位取反（包括符号位）。例如，+5的反码是00000101（与原码相同），-5的反码是11111010。 补码:补码是计算机中最常用的整数表示方法。正数的补码与其原码相同，而负数的补码是其反码加1。补码的特点是在进行加减法运算时，不需要单独处理符号位。例如，+5的补码是00000101，-5的补码是11111011。 移码:移码是一种不常见的整数表示方法，在计算机领域中较少使用。它与补码类似，但是所有的数值都被偏移了一个固定的值，通常是一个中间值，以使得正数的表示始终比负数的表示更大。这种表示方法在某些特殊的硬件设计中可能会使用。 例子 1.原码为正数 整数 +1 0000 0001 // 原码 0000 0001 // 反码 // 正数的 反码 = 原码 0000 0001 // 补码 // 正数的 补码 = 反码 = 原码 1000 0001 // 移码 // 移码 = 补码的符号位取反 2.原码为0 整数 +0 0000 0000 // 原码 0000 0000 // 反码 // 正数的 反码 = 原码 0000 0000 // 补码 // 正数的 补码 = 反码 = 原码 1000 0000 // 移码 // 移码 = 补码的符号位取反 整数 -0 1000 0000 // 原码 1111 1111 // 反码 // 负数的 反码 = 原码除符号位不变 其他全取反 0000 0000 // 补码 // 负数的 补码 = 反码+1 //这里由于越界,取后8位则结果为8个0 1000 0000 // 移码 // 移码 = 补码的符号位取反 3.原码为负数 ...