golang的内存管理是非常复杂的，但是做了巧妙的设计，如果不了解其原理的话也能很好进行go程序开发，但是作为一个gopher还是有必要对这个系统做一个全面的了解
如果想要全面了解内存管理，应该从GMP调度、GC、逃逸分析、内存管理模型的顺序开始了解，然后再将其串在一起
go内存结构
golang内存管理基本是参考tcmalloc来进行的
golang内存管理的本质就是一个内存池，只不过对其多了很多优化，比如自动伸缩内存池大小，合理的切割内存块等等。
golang内存结构
首先，先了解golang的内存结构
- 页 page：大小是8kb的内存空间
- span：内存块，多个页组成的内存空间。如果把page比作一个工人的话，span就是一个工人小组，最少一个page
- object：对象，就是内存分配的单位。span初始化时，会被切割成一堆等大的object，所谓的内存分配，就是分配object
- sizeclass：空间规格，每个span都有一个object，记录了span该如何使用page
内存池 mheap
golang启动的时候，会一次性的从操作系统那里申请一大块内存作为内存池，这块内存空间会存在mheap结构中。mheap负责将这块内存切割成不同的大小的区域，并将其中一部分内存切割成合适的大小，分配给用户使用
mcentral
用途相同的span会用链表组织分类在一起，这里的用途用sizeclass表示。在分配内存时，会先根据内存匹配sizeclass，然后根据sizeclass找到可用的span，并从这个span中取一个object给上层使用。存放这些span的地方就是mcentral
mcache
mcentral上是有锁，因为可能存在竞争关系，多个协程同时从mcentral申请内存，需要加锁来避免冲突
而golang又有高并发的特性，协程可以开很多，加锁会耽误并发效率。所以就在mcentral前面加了一层mcahche，协程可以从chache中申请内存。
这个mcache其实是和逻辑处理器P（GMP中的p）对应的，而同一时间一个P只能和一个线程绑定，不可能出现竞态条件，就不需要加锁。
对象分类
go会根据不同对象的大小分配到不同的span中，按照对象的大小，分成了tiny对象、小对象、大对象。
tiny微小对象：小于16字节的对象，会直接分配到mache中
小对象：16-32字节的对象
大对象：32以上，会被分配到mheap中
总结
这种设计之所以会这么快，主要有以下几个优势：
- 内存分配大部分是在用户态完成的，不需要频繁进入内核态
- 每个P都有独立的span cache（mcache），多个cpu不会并发的读取同一块内存，可以增加cpu内存命中率
- 内存碎片的问题，是go自己在用户态管理的，减少了操作系统层面对碎片的管理压力
- 因为每个P都有独立的mcache，不要加锁
总体来说，go的内存管理是一个金字塔结构：
逃逸分析
逃逸分析就是分析内存是分配到栈上还是堆上，这个过程是在编译阶段执行的
栈上的空间会在函数结束调用之后自动回收，而堆上的空间才是需要go内存管理分配的空间，这个过程就是上述调用mheap分割span，mcahe分配空间的步骤
内存逃逸的几个条件
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变量在函数外被引用一定分配到堆上
- 函数返回值是指针类型
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变量内存过大，被优先分配到堆上
- 比如声明了一个容量特别大的切片
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变量占用内存空间不确定
- 比如无法确定变量的数据类型（interface）
- 切片的声明使用了变量作为容量，因为逃逸分析是在编译阶段分析，无法确定占用内存
GMP和GC
内存管理需要有申请空间和释放空间两个步骤
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go的调度模型是GMP，go的每个逻辑处理器P都会绑定一个M，每次执行的时候都会在从p的本地队列中取一个G调度到M上执行。同样的，每个P也会绑定一个mcache，本队队列上的G申请空间的时候会从mcache中申请，这样就防止了多个协程并发访申请同一个地址的问题，避免了加锁的操作
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释放空间由GC完成，golang GC过程只针对堆空间，采用了三色标记法和混合写屏障的策略，这样在标记阶段避免了STW，减少了系统卡段。但是仍需要在写屏障开启和关闭的阶段开启STW
