Redis在内存分配和使用统计的技巧有哪些

　　具体来说就是：

　　若系统中存在Google的TC_MALLOC库，则使用tc_malloc一族函数代替原本的malloc一族函数。

　　若当前系统是Mac系统，则使用中的内存分配函数。

　　其他情况，在每一段分配好的空间前头，同时多分配一个定长的字段，用来记录分配的空间大小。

　　源代码分别在 config.h 和 zmalloc.c 中：

　　/* config.h */

　　#if defined(USE_TCMALLOC)

　　#include

　　#if TC_VERSION_MAJOR >= 1 && TC_VERSION_MINOR >= 6

　　#define HAVE_MALLOC_SIZE 1

　　#define redis_malloc_size(p) tc_malloc_size(p)

　　#endif

　　#elif defined(__APPLE__)

　　#include

　　#define HAVE_MALLOC_SIZE 1

　　#define redis_malloc_size(p) malloc_size(p)

　　#endif

　　/* zmalloc.c */

　　#ifdef HAVE_MALLOC_SIZE

　　#define PREFIX_SIZE (0)

　　#else

　　#if defined(__sun)

　　#define PREFIX_SIZE (sizeof(long long))

　　#else

　　#define PREFIX_SIZE (sizeof(size_t))

　　#endif

　　#endif

　　因为 tc_malloc 和 Mac平台下的 malloc 函数族提供了计算已分配空间大小的函数(分别是tc_malloc_size和malloc_size)，所以就不需要单独分配一段空间记录大小了。而针对linux和sun平台则要记录分配空间大小。对于linux，使用sizeof(size_t)定长字段记录;对于sun os，使用sizeof(long long)定长字段记录。也就是上边源码中的 PREFIX_SIZE 宏。

重新表达这句话： 这个记录的作用在于计算当前进程占用了多少内存。在 zmalloc.c 中，有这样一个静态变量：

　　static size_t used_memory = 0;

　　它记录了进程当前占用的内存总数。每当要分配内存或是释放内存的时候，都要更新这个变量。因为分配内存的时候，可以明确知道要分配多少内存。但是释放内存的时候，(对于未提供malloc_size函数的平台)仅通过指向要释放内存的指针是不能知道释放的空间到底有多大的。在这种情况下，PREFIX_SIZE所规定的固定长度字段就有了作用，通过其中记录的信息可以得出空间的大小。zmalloc函数如下(去掉无关代码)：

　　void *zmalloc(size_t size) {

　　void *ptr = malloc(size+PREFIX_SIZE);

　　if (!ptr) zmalloc_oom(size);

　　*((size_t*)ptr) = size;

　　update_zmalloc_stat_alloc(size+PREFIX_SIZE,size);

　　return (char*)ptr+PREFIX_SIZE;

　　#endif

　　}

　　Redis在内存分配和使用统计方面有哪些技巧

当分配空间时，注意空间大小要加上PREFIX_SIZE。当运行在Mac系统或使用tc_malloc时，PREFIX_SIZE的值为零。接下来会将指针ptr所指向的内存块的前面size_t个字节用于记录该内存块的分配大小。最后返回的是越过记录区的指针。zfree函数类似(去掉无关代码)：

　　void zfree(void *ptr) {

　　void *realptr;

　　size_t oldsize;

　　if (ptr == NULL) return;

　　realptr = (char*)ptr-PREFIX_SIZE;

　　oldsize = *((size_t*)realptr);

　　update_zmalloc_stat_free(oldsize+PREFIX_SIZE);

　　free(realptr);

　　#endif

　　}

　　先将指针向前移动PREFIX_SIZE，然后取出分配空间时保存的空间长度。最后free整个空间。

　　update_zmalloc_stat_alloc(__n,__size) 和 update_zmalloc_stat_free(__n) 这两个宏负责在分配内存或是释放内存的时候更新used_memory变量。定义成宏主要是出于效率上的考虑。将其还原为函数，就是下边这个样子：

　　void update_zmalloc_stat_alloc(__n,__size)

　　{

　　do {

　　size_t _n = (__n);

　　size_t _stat_slot = (__size < ZMALLOC_MAX_ALLOC_STAT) ? __size : ZMALLOC_MAX_ALLOC_STAT; 　　if (_n&(sizeof(long)-1)) _n += sizeof(long)-(_n&(sizeof(long)-1)); 　　if (zmalloc_thread_safe) { 　　pthread_mutex_lock(&used_memory_mutex); 　　used_memory += _n; 　　zmalloc_allocations[_stat_slot]++; 　　pthread_mutex_unlock(&used_memory_mutex); 　　} else { 　　used_memory += _n; 　　zmalloc_allocations[_stat_slot]++; 　　} 　　} while(0) 　　} 　　void update_zmalloc_stat_free(__n) 　　{ 　　do { 　　size_t _n = (__n); 　　if (_n&(sizeof(long)-1)) _n += sizeof(long)-(_n&(sizeof(long)-1)); 　　if (zmalloc_thread_safe) { 　　pthread_mutex_lock(&used_memory_mutex); 　　used_memory -= _n; 　　pthread_mutex_unlock(&used_memory_mutex); 　　} else { 　　used_memory -= _n; 　　} 　　} while(0) 　　} 　　代码中除了更新used_memory变量外，还有几个要关注的地方： 　　先对_n的低位向上取整，最后_n变为sizeof(long)的倍数，比如对于32位系统，sizeof(long) == 100(二进制)，_n向上取整之后，低两位都变为0。 　　如果进程中有多个线程存在，则在更新变量的时候要加锁。 　　在zmalloc函数中还有一个统计量要更新：zmalloc_allocations[]。 　　在 zmalloc.c 中，zmalloc_allocations是这样定义的： 　　size_t zmalloc_allocations[ZMALLOC_MAX_ALLOC_STAT+1]; 　　其作用是统计程序分配内存时，对不同大小空间的请求次数。统计的空间范围从1字节到256字节，大于256字节的算为256。统计结果通过调用 zmalloc_allocations_for_size 函数返回： 　　size_t zmalloc_allocations_for_size(size_t size) { 　　if (size > ZMALLOC_MAX_ALLOC_STAT) return 0;

　　return zmalloc_allocations[size];

　　}

　　另一个对内存使用量的统计通过调用 zmalloc_used_memory 函数返回：

　　size_t zmalloc_used_memory(void) {

　　size_t um;

　　if (zmalloc_thread_safe) pthread_mutex_lock(&used_memory_mutex);

　　um = used_memory;

　　if (zmalloc_thread_safe) pthread_mutex_unlock(&used_memory_mutex);

　　return um;

　　}

　　另外 zmalloc.c 中，还针对不同的系统实现了 zmalloc_get_rss 函数，在linux系统中是通过读取/proc/$pid/stat文件获得系统统计的内存占用量。

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