大家一起學Golang——Go runtime內存分配

大家一起學Golang——Go runtime內存分配

go runtime內存分配

摒棄傳統內存分配方式，使用自主管理，不需要每次系統調用分配內存，TCMalloc算法進行內存分配。

基本策略：

1. 每次從操作系統申請大的內存，減少系統的調用
2. 將申請的大內存按照固定的大小進行劃分，並以鏈表的形式連起來
3. 爲對象分配內存時，需要從合適大小的鏈表取一塊內存
4. 回收對象時，將小塊內存重新加到鏈表中，以便回收利用，提高利用率
5. 如果閒置的內存增多，會嘗試將部分內存歸還操作系統，降低整體開銷

內存管理單元：

1. span 面向內存管理，由多個連續頁（page 8kb大小）組成的大塊內存
2. object 面向對象分配，將span切成多個小塊，每小塊可以存儲對象
   

• arena區域
  就是所謂的堆區，很多個8kb的頁，一些頁組合稱爲mspan
• bitmap區域
  標識arena哪些區域地址保存了對象，並用4bit地址保存對象是否包含指針和GC標記
• spans區域
  用來存放mspan指針，對應到每一個頁page，spans區域大小512GB/8KB*8B=512MB

內存管理組件：

heap --> central --> cache

• cache
  每個工作線程綁定1個mcahce,1個mcache管理n個mspan的空間
• central
  central爲所有的mcache提供切分好的mspan的資源
  當mcache從mcentral中申請一個page爲8k大小，然後按照相同規格進行分割mspan，在object中進行使用。
• heap
  管理閒置的span, mheap對象來進行管理堆內存，mcentral沒有空間的mspan時，向mheap申請，mheap沒有，則mheap向操作系統申請。mheap主要用於大對象的內存分配，管理未分割的mspan。mcentral來切割成小對象。

對於go運行時內存的分配的知識點，一般開發人員瞭解上述內容就差不多了。Go內存分配源碼涉及鏈表結構，要理解每個部分的層級關係。更詳細可參見 TCMallo解密 這個可是相當的詳細~~

內存分配總結：

Go在程序啓動時，會向操作系統申請⼀大塊內存，然後自⾏管理。 Go內存管理的基本單元是mspan，它由若⼲個page頁組成，每mspan可以分配特定⼤小的object。 mcache, mcentral, mheap是Go內存管理理的三⼤組件，層遞進。mcache管理線程在本地緩存的mspan；mcentral管理全局的mspan供所有線程使用；mheap管理Go的所有動態分配內存。 一般小對象通過mspan分配內存，⼤對象則直接由mheap分配內存。