大家一起学Golang——Go runtime内存分配

大家一起学Golang——Go runtime内存分配

go runtime内存分配

摒弃传统内存分配方式，使用自主管理，不需要每次系统调用分配内存，TCMalloc算法进行内存分配。

基本策略：

1. 每次从操作系统申请大的内存，减少系统的调用
2. 将申请的大内存按照固定的大小进行划分，并以链表的形式连起来
3. 为对象分配内存时，需要从合适大小的链表取一块内存
4. 回收对象时，将小块内存重新加到链表中，以便回收利用，提高利用率
5. 如果闲置的内存增多，会尝试将部分内存归还操作系统，降低整体开销

内存管理单元：

1. span 面向内存管理，由多个连续页（page 8kb大小）组成的大块内存
2. object 面向对象分配，将span切成多个小块，每小块可以存储对象
   

• arena区域
  就是所谓的堆区，很多个8kb的页，一些页组合称为mspan
• bitmap区域
  标识arena哪些区域地址保存了对象，并用4bit地址保存对象是否包含指针和GC标记
• spans区域
  用来存放mspan指针，对应到每一个页page，spans区域大小512GB/8KB*8B=512MB

内存管理组件：

heap --> central --> cache

• cache
  每个工作线程绑定1个mcahce,1个mcache管理n个mspan的空间
• central
  central为所有的mcache提供切分好的mspan的资源
  当mcache从mcentral中申请一个page为8k大小，然后按照相同规格进行分割mspan，在object中进行使用。
• heap
  管理闲置的span, mheap对象来进行管理堆内存，mcentral没有空间的mspan时，向mheap申请，mheap没有，则mheap向操作系统申请。mheap主要用于大对象的内存分配，管理未分割的mspan。mcentral来切割成小对象。

对于go运行时内存的分配的知识点，一般开发人员了解上述内容就差不多了。Go内存分配源码涉及链表结构，要理解每个部分的层级关系。更详细可参见 TCMallo解密 这个可是相当的详细~~

内存分配总结：

Go在程序启动时，会向操作系统申请⼀大块内存，然后自⾏管理。
Go内存管理的基本单元是mspan，它由若⼲个page页组成，每mspan可以分配特定⼤小的object。
mcache, mcentral, mheap是Go内存管理理的三⼤组件，层递进。mcache管理线程在本地缓存的mspan；mcentral管理全局的mspan供所有线程使用；mheap管理Go的所有动态分配内存。
一般小对象通过mspan分配内存，⼤对象则直接由mheap分配内存。