这是一个系列的Go语言知识介绍文章，你可以关注
Golang提供内存管理功能，开发者不需要关系内存的申请和释放，这样为使用者带来极大的便利。
Golang提供两级内存管理机制，第一级为p级内存管理mcache，第二级为全局内存管理mheap。
在为对象申请内存时，采用递进式内存申请如下图所示，当某一级对象不够用，则向后一级申请。
mcache
每个p都有一个独立的mcache，为该p单独提供内存管理。这样就可以降低p间的竞争，提高内存并发申请效率。mcache主要维护2个对象：
tiny：为长度小于16字节且非扫描（不含指针）对象分配内存。tiny本身为16字节长度的内存块，在分配内存时，更新已经分配内存的偏移量。
alloc：保存不同大小规格的mspan对象（下文具体介绍），每种规格只有一个mspan对象，为长度小于32768字节的对象分配内存。其中tiny也是从alloc[1]的mspan中申请的object，对于大于16字节而小于32768字节的对象则直接从对应规格的alloc中的mspan中申请object。
当mcache中的mspan无可用的空间，则向mheap申请新的mspan。
mheap
全局仅有一个mheap，mheap管理如下对象：
pages：所有申请的内存页。Go申请内存的时，都是按照页（page）申请，目的是减少系统内存碎片。
mcentral：维护不同大小规格的满/部分空闲的mspan链。当mcache中的mspan使用完（即mspan中无可用object），则放入对应尺寸的mcentral的full-mspan链中，同时从部分满partial-mspan链中获取一个mspan对象。
arenas：提供地址到mspan的映射，主要用于gc快速查找地址对应的object。
allspans：所有申请的mspan链。
mspan
mspan由1个或者连续多个内存页组成，内部划分为若干个object。
根据object的大小分为67个规格，如下：
从上面的规格来看，没有规格0，实际上规格0用来指示所有大对象（大于32768字节）span。以规格4解释每一个指标的由来：
bytes/obj：规格4每个object为32字节。
bytes/span：一个span的内存大小为8192字节（即一个内存页大小），因为一个内存页足够分配32字节的内存空间。
objects：一个span下objects个数为256=8192/32。
tail waste：span连续分配object后，不足分配1个object的剩余空间大小。因为8192字节的内存能完成分配256个32字节的object，不存在剩余空间，所以tail waste为0。
max waste：申请规格4的对象最小内存长度为25字节（小于25字节则申请3及以下规格mspan），如果每个object都被25字节的对象申请，此时内存浪费最大，对应浪费率为(32-25)/32=21.875%。
mspan有如下关键属性：
例如在某个时刻，mspan的起始部分使用情况如下图，底色为浅蓝色表示该对象已经被申请，底色为白色则表示该对象处于未被占用状态。
则allocbits二进制值为：
如上图中每格中的数值，1表示该对象已经被申请，0则表示该对象空闲。
而allocCache表示以freeindex为起始，最近64个节点（即[freeindex, freeindex+63]节点）的对象申请情况，其每个bit位的值为allocbits值取反。如上图，如果freeindex为0，则allocCache的二进制值为：
allocCache用于快速找到最近空闲对象节点。当从mspan中申请一个object时，则通过找到allocCache第一个非零bit位偏移位数，记为bit1，则freeindex+bit1则为最近空闲object节点，如上图如果freeindex为0，则节点1为最近空闲节点。
gcmarkBits在启动gc的时候会初始化为全0，在GC标记阶段，如果该对象在被设置成1。当GC结束后，allocbits将被赋值成gcmarkBits（刚好1在gcmarkBits表示黑色，对应allocbits被申请状态），作为allocbits的初始值。这里需要注意的是，在申请mspan对象过程中，并不修改allocbits的值。
arena
arena主要用于协助垃圾回收快速查找内存地址指向对象的信息。在x86-amd64平台下，Golang将进程的内存空间（除去非堆空间）按照64M（2的26次方）字节大小划分成若干块。Golang认为进程最大堆内存空间为256T（2的48次方）字节，则整个内存空间可以分为256T/64M=4M（2的22次方）块。每一块内存由一个arena对象维护其相关属性。
arena主要包含如下两个属性：
其中：
bitmap记录整个arena下内存地址指向的对象所包含的对象指针应用关系，大小为64M/(8*8/2)=2M。
一个arena对应的地址为64M，每个指针大小为8字节，bitmap为byte（长度为8）数组，每个字节只有一半用来表示指针，所以bitmap大小为64M/(8*8/2)=2M。
bitmap每个字节分为高低4bit两部分，高4bit的每个bit表示指向的地址其后是否存在指针对象，1表示存在，0表示不存在。低4bit每个bit表示指向的地址是否为指针，1表示指针，0表示非指针（标量）。
spans以内存页为粒度，记录arena下每个内存页所属的mspan。之所以以内存页大小为单元，是因为每个mspan指向的内存大小为内存页的整数倍，所以每个内存页只可能归属于一个mspan。
一个arena对应的地址为64M，一个内存页的大小为8K，所以spans大小为64M/8K=8K。
在GC标记过程中，由对象指针，通过arena的bitmap可以快速扫描该对象下指针引用，并通过spans快速找到对象所属mspan，并标记其对应的gcmarkBits（实现过程在垃圾回收章节详细描述）