内存分配机制

TCMalloc

Google 为 C 语言开发的一种内存管理算法

1.介绍

把内存分为多级管理，从而降低锁的粒度。它将可用的堆内存采用二级分配的方式进行管理：每个线程都会自行维护一个独立的内存池，进行内存分配时优先从该内存池中分配，当内存池不足时才会向全局内存池申请，以避免不同线程对全局内存池的频繁竞争。

优势：

• 比glibc 2.3 malloc更快，glibc有个ptmalloc2独立库，完成一次malloc需要300ns左右，tcmalloc只需50ns
• 小对象没有锁的操作，没有锁冲突；大对象使用更加高效的自旋锁（spinlock）循环请求，减少锁冲突
• 使用线程本地缓存来存储预分配的内存对象（thread-lock cache）,小的对象可以直接分配到线程本地缓存（<=32KB的为小对象

2.分配过程

将内存空间分成了不同尺寸大小的块，申请内存时会分配一个合适大小的内存

• 大对象

会从mheap上直接申请内存，单位是页（4k），大对象占用的是若干页，为空从操作系统申请

• 小对象

每个小对象按照大小会被映射到大概170不同的大小类型，比如1024左右大小的会找到最接近的大小，即1024字节

3.回收过程

线程缓存垃圾回收

• 当线程缓存中所有空闲对象的大小超过2MB的时候，垃圾回收期会自动进行回收，线程数增加时候，垃圾回收的阈值会减少以避免内存的浪费。

• 遍历缓存中的所有空闲链表，从中移动L/2个对象到对应的中央链表中。L记录了自从上一次垃圾收集操作之后本链的最小长度。如果一个线程停止使用某个特定大小的对象，该大小的所有对象将会很快的从线程缓存中迁移到中央空闲链中，以便被其他线程来使用。