听说过对 Go map 做 GC 吗？

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

1  package main
2
3  func main() {
4      m := make(map[int]string, 9)
5      m[1] = "hello"
6      m[2] = "world"
7      m[3] = "go"
8
9      v, ok := m[1]
10     _, _ = fn(v, ok)
11
12     delete(m, 1)
13  }
14
15 func fn(v string, ok bool) (string, bool) {
16     return v, ok
17 }

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

0x0071 00113 (test/testmap.go:4)        CALL    runtime.makemap(SB)
0x0099 00153 (test/testmap.go:5)        CALL    runtime.mapassign_fast64(SB)
0x00ea 00234 (test/testmap.go:6)        CALL    runtime.mapassign_fast64(SB)
0x013b 00315 (test/testmap.go:7)        CALL    runtime.mapassign_fast64(SB)
0x0194 00404 (test/testmap.go:9)        CALL    runtime.mapaccess2_fast64(SB)
0x01f1 00497 (test/testmap.go:10)       CALL    "".fn(SB)
0x0214 00532 (test/testmap.go:12)       CALL    runtime.mapdelete_fast64(SB)
0x0230 00560 (test/testmap.go:7)        CALL    runtime.gcWriteBarrier(SB)
0x0241 00577 (test/testmap.go:6)        CALL    runtime.gcWriteBarrier(SB)
0x0252 00594 (test/testmap.go:5)        CALL    runtime.gcWriteBarrier(SB)
0x025c 00604 (test/testmap.go:3)        CALL    runtime.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！！！

image

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：

写保护，防止并发写
查询要删除的 key 是否存在
存在则对其标志做删除标记
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：

image

预设一个 删除阈值，如果触发会放到一个新预设好的 newmap 中
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：

dirtyOld 作为存储主体，如果 delete 操作达到阈值，则会触发迁移。
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。

image

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

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