高并发内存池 - 整体框架设计

项目 gitee 链接： 高并发内存池项目
项目 github 链接： 高并发内存池项目

现代很多的开发环境都是多核多线程，在申请内存的场景下，必然存在激烈的锁竞争问题。malloc本⾝其实已经很优秀，那么我们项⽬的原型tcmalloc就是在多线程⾼并发的场景下更胜⼀筹，所以这次我们实现的内存池需要考虑以下⼏⽅⾯的问题。

1. 性能问题。
2. 多线程环境下，锁竞争问题。（这也是这个项目优于malloc的关键原因）
3. 内存碎⽚问题。

concurrent memory pool 主要由以下3个部分构成：

1. thread cache：线程缓存是每个线程独有的，⽤于⼩于 256KB 的内存的的分配，线程从这⾥申请内存不需要加锁，每个线程独享⼀个 cache ，这也就是这个并发线程池⾼效的地⽅。

2. central cache：中⼼缓存是所有线程所共享，thread cache 是按需从central cache 中获取的对象。central cache 合适的时机回收thread cache中的对象，避免⼀个线程占⽤了太多的内存，⽽其他线程的内存吃紧，达到内存分配在多个线程中更均衡的按需调度的⽬的。central cache 是存在竞争的，所以从这⾥取内存对象是需要加锁，⾸先这⾥⽤的是桶锁，其次只有 thread cache 的没有内存对象时才会找central cache，所以这⾥竞争不会很激烈。
   不会很激烈。

3. page cache：⻚缓存是在central cache 缓存上⾯的⼀层缓存，存储的内存是以⻚为单位存储及分配的，central cache 没有内存对象时，从 page cache分配出⼀定数量的 page ，并切割成定⻓⼤⼩的⼩块内存，分配给 central cache 。当⼀个 span 的⼏个跨度⻚的对象都回收以后， page cache 会回收 central cache 满⾜条件的 span 对象，并且合并相邻的⻚，组成更⼤的⻚，缓解内存碎⽚的问题。