Go 如何以及何时为有界队列通道分配内存？

Question

我正在使用 Go 的 pprof 工具来调查我的服务的内存使用情况。几乎所有内存使用都来自设置多个有界队列通道的单个函数。我对 pprof 在这里告诉我的内容有些困惑：

$ go tool pprof ~/pprof/pprof.server.alloc_objects.alloc_space.inuse_objects.inuse_space.007.pb.gz
File: server
Type: inuse_space
Time: Dec 21, 2020 at 10:46am (PST)
Entering interactive mode (type "help" for commands, "o" for options)
(pprof) list foo
Total: 102.73MB
ROUTINE ======================== github.com/******/foo in ***.go
   79.10MB    79.10MB (flat, cum) 77.00% of Total
         .          .    135:
         .          .    136:func foo() {
         .          .    137:    
   14.04MB    14.04MB    138:    chanA := make(chan chanAEntry, bufferSize)
         .          .    139:    defer close(chanA)
         .          .    140:
         .          .    141:    
   19.50MB    19.50MB    142:    chanB := make(chan chanBCEntry, bufferSize)
         .          .    143:    defer close(chanB)
         .          .    144:
         .          .    145:    
   27.53MB    27.53MB    146:    chanC := make(chan chanBCEntry, bufferSize)
         .          .    147:    defer close(chanC)
         .          .    148:
         .          .    149:    
    7.92MB     7.92MB    150:    chanD := make(chan chanDEntry, bufferSize)
         .          .    151:    defer close(chanD)
         .          .    152:

看起来第 142 行负责 19.50MB 的分配，第 146 行负责 27.53MB，但这些行正在做同样的事情 - 它们创建具有相同输入类型和相同容量的缓冲通道。

• 这是 pprof 进行随机抽样这一事实的产物吗？
• Go 是否会延迟分配通道（fwiw，在让服务运行几天后，这些值最终会相等）？
• pprof 是否报告沿通道发送的对象所需的内存以及通道本身所需的内存？

Answer 1

好吧，我相信我已经弄清楚了。看起来 Go 会急切地分配，而差异只是由于 Go 内存分析器采样的方式造成的。

Go 急切地分配通道内存

文档承诺​make​

通道的缓冲区使用指定的缓冲区容量进行初始化。

我研究了makechan的代码，它在 期间被调用make(chan chantype, size)。它总是mallocgc直接调用——没有懒惰。

查看mallocgc的代码，我们可以确认其中没有惰性mallocgc（除了文档注释没有提到惰性，直接mallocgc调用c.alloc）。

pprof 在堆分配级别而不是调用函数级别进行采样

在环顾四周时mallocgc，我找到了分析代码。在每次mallocgc调用中，Go 将检查是否满足其采样条件。如果是这样，它会调用mProf_Malloc将记录添加到堆配置文件中。我无法确认这是 所使用的配置文件pprof，但该文件中的注释表明确实如此。

采样条件基于自上次采样以来分配的字节数（平均而言，在分配每个runtime.MemProfileRate 字节后，它会从指数分布中进行采样）。

这里重要的部分是每次调用mallocgc都有一定的被采样的概率，而不是每次调用foo. 这意味着，如果对 的调用对foo进行多次调用mallocgc，我们预计只会对部分mallocgc调用进行采样。

把它们放在一起

每次foo运行我的函数时，它都会急切地为 4 个通道分配内存。在每次内存分配调用时，Go 有机会记录堆配置文件。平均而言，Go 会每 512kB 记录一次堆配置文件（runtime.MemProfileRate 的默认值）。foo由于这些通道的总大小为 488kB，因此平均而言，我们预计每次调用时仅记录一次分配。我上面分享的配置文件是在服务重新启动后相对较短时间内获取的，因此分配字节数的差异是纯粹统计方差的结果。让服务运行一天后，配置文件稳定下来，显示第 142 行和第 146 行分配的字节数相等。