Go的棧空間管理

棧空間管理的基本邏輯

go語言經過goroutine提供了併發編程支持，goroutine是go運行庫的功能，而不是操做系統線程實現的，goroutine能夠被理解成一個用戶態的線程。

既然goroutine是由go運行庫管理的，那麼go運行庫也須要爲每一個goroutine建立並管理相應的棧空間，爲每一個goroutine分配的棧空間不能太大，goroutine開多時會浪費大量空間，也不能過小，會致使棧溢出。go語言選擇棧的棧空間管理的方式是，一開始給一個比較小的空間，隨着須要自動增加。當goroutine不須要那麼大的空間時，棧空間也要自動縮小。

分段棧 Segment Stacks

在go 1.3以前，go使用分段棧。

分段棧實現了一種不連續可是能夠持續增加的棧，開始時，棧只有一個段，當須要更多的棧空間時，會分配一個新的段，和上一個棧雙向連接。這樣，一個棧就是由多個雙向連接的段所組成的。當新分配的段使用完畢後，新段會被釋放掉。

分段棧實現了棧的按需收縮，在增長新分段時也不須要對原有分段中的數據進行拷貝，使得goroutine的使用代價很是低廉。

分段棧的好處是能夠按需增加，空間利用率比較高，然而分段棧在某些狀況下也存在必定的瑕疵。當一個段即將用盡，這時使用for循環執行一個比較耗空間的函數，會致使函數執行時goroutine進行段的分配，而執行完成返回時，進行段的銷燬，這樣就會致使在循環中出現屢次棧的擴容和收縮，形成很大的性能損失，這種狀況被稱做棧分裂（Stack Split）。

連續棧 Contiguous Stacks

go 1.3推出了連續棧，連續棧使用了另一種策略，再也不把棧分紅一段一段的，當棧空間不夠時，直接new一個2倍大的棧空間，並將原先棧空間中的數據拷貝到新的棧空間中，然後銷燬舊棧。這樣當出現棧空間觸及邊界時，不會產生棧分裂的狀況。

繼續假設當前棧空間即將用盡，而且須要在for循環中執行一個比較消耗空間的函數。當該函數執行時，棧空間發生了擴容，變成原先2倍大小，函數執行完成一次後，棧空間的使用量縮小回執行前的大小，可是棧空間的使用量並無小於棧大小的1/4，不會觸發棧收縮，因此在整個for循環執行過程當中，不會反覆觸發棧空間的收縮擴容。

總結

相比於分段棧，連續棧避免了某些場景下棧空間的的頻繁伸縮。有一點須要注意的是，連續棧的收縮也是須要從新申請一段空間（原先的1/2大小），並進行棧拷貝操做的。

點擊關注知乎專欄Golang私房菜