记杂||go的内存分配管理

本文类似于个人学习笔记不会面面俱到，需要读者掌握一定基本知识。

先从span讲起，span是go内存的最小管理单位，最小存储单位page为8KB，span便是page的整数倍大小，从8B到32KB共67个等级+0级（我所学习的教材写成了67种，后来发现他写错了，源码部分在runtime/sizeclasses.go 内有详细数据），其中0级代表大小不确定的等级。span的大小和等级并不相同，比如class1 span为8B而span的大小为8KB，也就是说能装下1024个大小为8B的对象。接下来的内容便围绕着span展开：

go使用了一种现代化的内存分配算法TCMalloc，在此基础上进行了三级管理：mcache，mcentral，mheap。

1. mcache：中内含 （67种span+1）*（有无指针2种，GC时使用） 共136个span，span为每个P独占，由于P上只会有一个G在运行所以无需加锁，同时也意味着mcache的数量和P相等（注：在初始化时并没有任何span而是在使用时向mcentral申请并缓存）。
2. mcentral：为链表结构共 两条（空闲列表和无空闲）*67种 每一级别的span各有一个对应的mcentral，mcentral内span的数量并不固定，如果不够用了则会向mheap申请，全局P共享。
3. mheap：全局内存池，便是go运行时向操作系统申请的一大块内存，这里你可能有个误区，栈在什么地方分配内存?没错也在mheap，与java不同，栈的内存也是分配在堆上的。

为什么要这么分？先看go是怎么为对象分配内存的，go的对象分为了3种：微小对象<16B，16B<小对象<32KB，大对象>32KB。这里微小对象和小对象在span中便有足够大的空间分配，所以分配在mcahe中，其中微小对象会放在span的class 2（16B）中，根据2,4,8规则进行字节对齐，这是一种优化手段可以有效减少堆大小，甚至8B的对象并不会放在class 1中，优先把2*8B放在class 2中以减少位图等用于记录的数据。而mcache中如果span满了，便会去向对应mcentral中申请（加锁）（2条链表都遍历，因为由于GC无法保证无空闲链表中是否已经出现了空闲的）新的span，而原来的会标记为空闲，放在mcentral的空闲列表中等待GC，如果mcentral也没有可用的了，便会向mheap申请（全局锁）。而大对象便直接在mheap中进行内存分配。

~飞天大糙