Go 如何以及何时为有界队列通道分配内存？答案

【问题标题】：How and when does Go allocate memory for bounded-queue channels?Go 如何以及何时为有界队列通道分配内存？
【发布时间】：2021-04-01 15:55:36
【问题描述】：

我正在使用 Go 的 pprof 工具来调查我的服务的内存使用情况。几乎所有的内存使用都来自一个设置多个有界队列通道的函数。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，而第 146 行负责 27.53MB，但这些行做的是相同的事情 - 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 是否报告了沿通道发送的对象所需的内存以及通道本身所需的内存？

【问题讨论】：

标签： go memory pprof

【解决方案1】：

好的，我相信我已经弄明白了。看起来 Go 急切地分配，差异只是由于 Go 内存分析器采样的方式。

Go 急切地分配通道内存

make 的 docs 承诺

通道的缓冲区被初始化为指定的缓冲能力。

我查看了makechan 的代码，它在make(chan chantype, size) 期间被调用。它总是直接调用mallocgc - 不要懒惰。

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

pprof 样本在堆分配级别，而不是调用函数级别

在查看mallocgc 时，我发现了分析代码。在每个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 pprof 使用的配置文件，但该文件中的 cmets 表明它是。

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 个字节后，它从指数分布中抽取样本）。

这里的重要部分是对mallocgc 的每次调用都有一定的抽样概率，而不是对foo 的每次调用。这意味着，如果对foo 的调用多次调用mallocgc，我们预计只有部分mallocgc 调用会被采样。

把它们放在一起

每次运行我的函数foo 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中，Go 都有机会记录堆配置文件。平均而言，Go 将每 512kB 记录一次堆配置文件（runtime.MemProfileRate 的默认值）。由于这些通道的总大小为 488kB，平均而言，我们预计每次调用 foo 时只记录一个分配。我上面分享的配置文件是在服务重启后比较快的，所以分配字节数的差异是纯统计差异的结果。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。

【讨论】：