Go Ballast(通過(guò)嘗試降低 GC 頻率以提高整體性能，針對(duì)所有 Go應(yīng)用都適用)

首先我們明白GO語(yǔ)言GC觸發(fā)條件是由比例來(lái)觸發(fā)的。例如，當(dāng)前存活內(nèi)存10GB，觸發(fā)比例是100%，因此下次觸發(fā)GC的時(shí)候是當(dāng)內(nèi)存達(dá)到20GB的時(shí)候觸發(fā)GC。這種機(jī)制在當(dāng)前小內(nèi)存的情況下會(huì)平凡觸發(fā)GC，例如當(dāng)前只有1GC的話則內(nèi)存達(dá)到2GB就要觸發(fā)GC。而單純提高比例到1000%，那么下次觸發(fā)GC的時(shí)候?qū)嶋H上內(nèi)存已經(jīng)有較大的壓力。所以，我們采用Ballast機(jī)制。

Ballast機(jī)制在小內(nèi)存的時(shí)候會(huì)申請(qǐng)一些內(nèi)存，已達(dá)到延緩下一次GC的時(shí)間。具體的，也就一行代碼：

// allocate 2GB ballast which resident in virtual memory only
ballastObject := make([]byte，1024*1024*1024*2)

首先，內(nèi)存是在續(xù)存中分配，所以實(shí)際上我們是申請(qǐng)了這塊內(nèi)存但沒(méi)映射到物理內(nèi)存。

假設(shè)除 Ballast 以外的存活對(duì)象總大小為X字節(jié)(平均值)，Ballast 對(duì)象大小為 B字節(jié)
1.Ballat 最多會(huì)帶來(lái)大約 B 字節(jié)的額外物理內(nèi)存使用(值得注意的是，這部分多占用的物理內(nèi)存依然是被除 Ballast 以外的對(duì)象所使用，不存在浪費(fèi)問(wèn)題，Ballast 本身僅僅存在于虛擬內(nèi)存中，不會(huì)被實(shí)際地映射物理頁(yè)面)
2　Ballast能帶來(lái)性能優(yōu)化的根本原因是降低了GC頻率

根據(jù)1得到:不管大內(nèi)存還是小內(nèi)存場(chǎng)景，Ballast 都會(huì)額外帶來(lái)最大為 B 字節(jié)的物理內(nèi)存使用。
根據(jù)2得到:在大內(nèi)存場(chǎng)景即X比較大時(shí)，一般來(lái)說(shuō)此時(shí) GC頻率會(huì)比較小，所以 Ballast帶來(lái)的優(yōu)化效果不會(huì)像 X 為較小值時(shí)那么明顯。

那么這樣做在清理內(nèi)存是否會(huì)占用更多時(shí)間？

答案：不會(huì)。GC主要是mark 和sweep。其中sweep速度很快，幾乎不暫用時(shí)間。在mark階段由于Ballast不是存活對(duì)像，所以不會(huì)被掃描到，因此幾乎也不占用時(shí)間。

CPUWorker(嘗試給 Go 帶來(lái)一個(gè)類似內(nèi)核 CFS 調(diào)度器的 goroutime 調(diào)度器，以通過(guò)其提供的優(yōu)先級(jí)機(jī)制保證關(guān)鍵goroutine 的延遲指標(biāo)，目前還沒(méi)有在TiDB中嘗試 應(yīng)用，Demo效果很好).

在linux中的調(diào)度算法采用CFS算法。CFS算法在休眠進(jìn)程在喚醒時(shí)會(huì)獲得vruntime的補(bǔ)償（減少vruntime，提高這個(gè)進(jìn)程優(yōu)先級(jí)），它在醒來(lái)的時(shí)候有能力搶占CPU是大概率事件，這也是CFS調(diào)度算法的本意，即保證交互式進(jìn)程的響應(yīng)速度，因?yàn)榻换ナ竭M(jìn)程等待用戶輸入會(huì)頻繁休眠。

• 計(jì)算密集型作業(yè)將運(yùn)行很長(zhǎng)時(shí)間，因此它將優(yōu)先級(jí)放后；
• I/O密集型作業(yè)會(huì)運(yùn)行很短的時(shí)間，因此它只會(huì)稍微放后移動(dòng)；

而goruntime調(diào)度器采用的是RR方式。這對(duì)IO密集型作業(yè)很不友好，交互式進(jìn)程交互能力差。

解決方式：

１，使用CGO。但是CGO執(zhí)行write的時(shí)候?qū)?huì)導(dǎo)致大內(nèi)存復(fù)制。

2，再來(lái)一個(gè)并行的GOruntime實(shí)例進(jìn)程。將go library編譯成CGO.so文件,然后通過(guò)我們GO的CGO來(lái)調(diào)用這個(gè).so文件。所以這時(shí)候其實(shí)是有兩個(gè)隔開(kāi)的進(jìn)程也就是兩個(gè)GMP模型，所以原來(lái)的程序和這個(gè)IO密集型的.so文件的程序是不會(huì)互相影響的。

3，使用CPU worker。

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