memcached全面剖析全面剖析–2.理解理解memcached的内存存储的内存存储
Slab Allocation机制:整理内存以便重复使用
最近的memcached默认情况下采用了名为Slab Allocator的机制分配、管理内存。 在该机制出现以前,内存的分配是通过对所
有记录简单地进行malloc和free来进行的。 但是,这种方式会导致内存碎片,加重操作系统内存管理器的负担,最坏的情况
下, 会导致操作系统比memcached进程本身还慢。Slab Allocator就是为解决该问题而诞生的。
下面来看看Slab Allocator的原理。下面是memcached文档中的slab allocator的目标:
the primary goal of the slabs subsystem in memcached was to eliminate memory fragmentation issues totally by using fixed-
size memory chunks coming from a few predetermined size classes.
也就是说,Slab Allocator的基本原理是按照预先规定的大小,将分配的内存分割成特定长度的块, 以完全解决内存碎片问
题。
Slab Allocation的原理相当简单。 将分配的内存分割成各种尺寸的块(chunk), 并把尺寸相同的块分成组(chunk的集合)
(图1)。
图1 Slab Allocation的构造图
而且,slab allocator还有重复使用已分配的内存的目的。 也就是说,分配到的内存不会释放,而是重复利用。
Slab Allocation的主要术语
Page
分配给Slab的内存空间,默认是1MB。分配给Slab之后根据slab的大小切分成chunk。
Chunk
用于缓存记录的内存空间。
Slab Class
特定大小的chunk的组。
在Slab中缓存记录的原理
下面说明memcached如何针对客户端发送的数据选择slab并缓存到chunk中。
memcached根据收到的数据的大小,选择最适合数据大小的slab(图2)。 memcached中保存着slab内空闲chunk的列表,
根据该列表选择chunk, 然后将数据缓存于其中。