在 Golang 中的 map 结构,在删除键值对的时候,并不会真正的删除,而是标记。那么随着键值对越来越多,会不会造成大量内存浪费?

首先答案是会的,很有可能导致 OOM,而且针对这个还有一个讨论:https://github.com/golang/go/issues/20135。大致的意思就是在很大的 map中,delete操作没有真正释放内存而可能导致内存 OOM。

所以一般的做法:就是 重建map。而 go-zero中内置了 safemap的容器组件。safemap在一定程度上可以避免这种情况发生。

那首先我们看看 go原生提供的 map是怎么删除的?

原生map删除

1packagemain

2

3funcmain{

4m := make( map[ int] string, 9)

5m[ 1] = "hello"

6m[ 2] = "world"

7m[ 3] = "go"

8

9v, ok := m[ 1]

10_, _ = fn(v, ok)

11

12delete(m, 1)

13}

14

15funcfn(v string, ok bool) ( string, bool) {

16returnv, ok

17}

测试代码如上,我们可以通过 go tool compile -S -N -l testmap.go | grep "CALL":

0x007100113(test/testmap.go:4)CALLruntime.makemap(SB)

0x009900153(test/testmap.go:5)CALLruntime.mapassign_fast64(SB)

0x00ea00234(test/testmap.go:6)CALLruntime.mapassign_fast64(SB)

0x013b00315(test/testmap.go:7)CALLruntime.mapassign_fast64(SB)

0x019400404(test/testmap.go:9)CALLruntime.mapaccess2_fast64(SB)

0x01f100497(test/testmap.go:10)CALL"".fn(SB)

0x021400532(test/testmap.go:12)CALLruntime.mapdelete_fast64(SB)

0x023000560(test/testmap.go:7)CALLruntime.gcWriteBarrier(SB)

0x024100577(test/testmap.go:6)CALLruntime.gcWriteBarrier(SB)

0x025200594(test/testmap.go:5)CALLruntime.gcWriteBarrier(SB)

0x025c00604(test/testmap.go:3)CALLruntime.morestack_noctxt(SB)

执行第12行的 delete,实际执行的是 runtime.mapdelete_fast64。

这些函数的参数类型是具体的 int64,mapdelete_fast64跟原始的 delete操作一样的,所以我们来看看 mapdelete。

mapdelete

长图预警!!!

大致代码分析如上,具体代码就留给大家去阅读了。其实大致过程:

  1. 写保护,防止并发写
  2. 查询要删除的 key 是否存在
  3. 存在则对其标志做删除标记
  4. count--

所以你在大面积删除 key,实际 map存储的 key是不会删除的,只是标记当前的key状态为 empty。

其实出发点,和 mysql的标记删除类似,防止后续会有相同的 key插入,省去了扩缩容的操作。

但是这个对有些场景是不妥的,如果开发者在未来时间内都不会再插入相同的 key,很可能会导致 OOM。

所以针对以上情况,go-zero开发了 safemap。下面我们看看 safemap是如何避免这个问题的?

safemap

直接从操作 safemap中分析为什么要这么设计:

  1. 预设一个 删除阈值 ,如果触发会放到一个新预设好的 newmap 中
  2. 两个 map 是一个整体,所以 key 只能留一份

所以为什么要设置两个 map就很清楚了:

  1. dirtyOld 作为存储主体,如果 delete 操作达到阈值,则会触发迁移。
  2. dirtyNew 作为暂存体,会在到达阈值时,存放部分 key/value

所以在迁移操作时,我们需要做的就是: 将原先的 dirtyOld 清空,存储的 key/value 通过 for-range 重新存储到 dirtyNew ,然后将 dirtyNew 指向 dirtyOld 。

> 可能会有疑问: 不是说 key/value 没有删除吗,只是标记了 tophash=empty > > 其实在 for-range过程中,会过滤掉 tophash <= emptyOne的 key

这样就实现了不需要的 key 不会被加入到 dirtyNew,进而不会影响 dirtyOld。

这其实也就是垃圾回收的年老代和新生代的概念。

更多实现细节,可以查看源码!

项目地址

https://github.com/tal-tech/go-zero

https://gitee.com/kevwan/go-zero

欢迎使用 go-zero 并 star支持我们!

END

如何有效表白