memcached内存分配机制

memcached的内存分配没有用到c语言中自带的malloc函数，因为这个函数分配内存的时候效率很低，对于这种要求快速响应，对效率要求非常高的缓存软件来说非常不合适。

memcached用的是自己的一套内存分配方法，叫做slab allocation，如下图：

Slab Allocation的原理相当简单，就是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），每个组分别存放于各个slab仓库里。

 

Slab Allocation缓存原理：

memcached根据收到数据的大小，选择最合适数据大小的slab
memcached中保存着slab内空闲chunk的列表
根据该列表选择chunk，然后将数据缓存与其中

 

Memcached内存管理：
1.内存的碎片化
如果用C语言直接malloc,free来向操作系统申请和释放内存时，在不断的申请和释放过程中，形成了一些很小的内存片断，无法再使用，这种空闲，但无法利用的内存现象，称为内存的碎片化


2.memcache是如何克服内存的碎片化的？
memcached用slab allcoator机制来管理内存
基本原理：预告把内存划分成数个slab仓库，各仓库切分成不同尺寸的小块(chunk)，需要内存时，判断内存的大小，为其选取合理的块

警示：
如果有100byte的内容要存，但是122大小的仓库中的chunk满了，这时memcached不会去找更大的chunk去存储，而是把122仓库的旧数据踢掉


3.对于固定大小的chunk,也会有浪费的，如何缓解
对于特定的网站，可以长期的统计网站内缓存数据，按照网站的特点，设置chunk的大小(-n)


4.一般而言，观察缓存数据大小的变化规律，设置合理的增长因子（-f），Grow factor，默认是1.25倍

总结：

**一个memcahced进程会预先将自己划分为若干个slab，slab得数量是有限的，跟进程配置的内存无关，跟-f(增长因子)，-I（page大小：page ressign已经从1.2.8版移除了），-n(初始chunk大小)有关。

**slab的数量最大是200(当指定-f 1.0001)时，增长因子越大，slab越少，-f  不能小于1。

**可以通过-I指定page的大小，单位是byte,page默认是1M，最小需要1024byte, page值设置的越大slab越多。（已作废）

**-n（最小分配空间）：默认是48，此时初始chunk的大小是96，（注意并不是2倍的关系，当设置为50时，第一个chunk的大小是104），-n越大slab越少。