JetBrains通過(guò)更好的垃圾回收機(jī)制來(lái)改善Kotlin/Native

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在 2020 年，JetBrains 的 Kotlin 團(tuán)隊(duì)曾發(fā)布了重新設(shè)計(jì) Kotlin/Native  中內(nèi)存管理方法的計(jì)劃?，F(xiàn)如今，該團(tuán)隊(duì)則對(duì)其進(jìn)展進(jìn)行了更新，并分享了一些關(guān)于內(nèi)存管理設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)。此外，官方透露，他們計(jì)劃在 2021  年夏季結(jié)束前提供一個(gè)開(kāi)發(fā)預(yù)覽。

根據(jù) JetBrains 的說(shuō)法，最初的 Kotlin/Native  自動(dòng)內(nèi)存管理器使用了一個(gè)延遲引用計(jì)數(shù)的垃圾收集器，主要原因是在于它的簡(jiǎn)單性。然而，現(xiàn)在這個(gè)早期的設(shè)計(jì)選擇已經(jīng)成為提高 Kotlin/Native  性能和開(kāi)發(fā)者體驗(yàn)的障礙，因此該團(tuán)隊(duì)正在尋求改進(jìn)它。

博客內(nèi)容指出，現(xiàn)代追蹤式垃圾收集算法比引用計(jì)數(shù)式垃圾收集器更加靈活可調(diào)，并且更容易適應(yīng)多線(xiàn)程應(yīng)用程序的需求。但是，所有追蹤式垃圾收集器都有一個(gè)共同的弱點(diǎn)--它們需要來(lái)自編程語(yǔ)言運(yùn)行時(shí)和編譯器的相當(dāng)復(fù)雜的基礎(chǔ)架構(gòu)。

目前，Kotlin 團(tuán)隊(duì)正在研究新的基礎(chǔ)架構(gòu)。并透露，他們的第一個(gè)任務(wù)是確定  roots--內(nèi)存中所有可以存儲(chǔ)對(duì)動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存的引用的位置?！斑@將使我們能夠開(kāi)始追蹤一個(gè)對(duì)象圖?！?/p>

同時(shí)，其還需要一個(gè)特殊的基礎(chǔ)架構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)并發(fā)垃圾回收算法，以避免阻塞應(yīng)用程序的關(guān)鍵線(xiàn)程?！昂慰?因?yàn)槲覀儓F(tuán)隊(duì)的主要使用場(chǎng)景是運(yùn)行 UI 應(yīng)用程序。UI  應(yīng)用有一個(gè) latency-sensitive 主線(xiàn)程，因此對(duì)于 Kotlin/Native 來(lái)說(shuō)，僅支持 stop-the-world garbage  collection 的設(shè)計(jì)是行不通的?！?/p>

因此，Kotlin 團(tuán)隊(duì)決定使用所謂的 safe points 方法，根據(jù)所有 roots 是否存儲(chǔ)在可預(yù)測(cè)的位置，將編譯后的代碼染成 safe 或  unsafe。這些位置對(duì)運(yùn)行時(shí)來(lái)說(shuō)是已知的，這意味著垃圾回收可以與處于安全狀態(tài)的代碼并發(fā)運(yùn)行。

重新設(shè)計(jì)的另一個(gè)目的則是實(shí)現(xiàn)與平臺(tái)庫(kù)的無(wú)縫互操作性。這需要內(nèi)存管理器跟蹤泄漏到 non-managed world  的自動(dòng)管理內(nèi)存的句柄，還需要支持弱引用，以及在自動(dòng)管理的 Kotlin 對(duì)象有一個(gè)附加的平臺(tái)特定對(duì)象的情況下運(yùn)行額外的 deallocation  code。

Kotlin  團(tuán)隊(duì)表示，其計(jì)劃實(shí)現(xiàn)一種生產(chǎn)就緒的垃圾回收實(shí)現(xiàn)，支持線(xiàn)程之間無(wú)障礙地共享對(duì)象并滿(mǎn)足所有其他設(shè)計(jì)目標(biāo)。在未來(lái)，還可能會(huì)有一些受支持的垃圾收集算法，且這些算法都是針對(duì)不同的用例進(jìn)行了優(yōu)化。

原有的 Kotlin/Native 內(nèi)存管理方案將繼續(xù)受到支持，以簡(jiǎn)化現(xiàn)有應(yīng)用程序的遷移。因此，開(kāi)發(fā)人員在構(gòu)建 Kotlin/Native  應(yīng)用程序時(shí)，將能夠選擇垃圾回收實(shí)現(xiàn)。

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