一.功能介绍

功能: 用于实现高效的多线程内存管理(替代系统的内存分配相关的函数(malloc, free))

• 性能的提升: 池化技术, 锁竞争的减小
• 处理内存碎片: 内碎片, 外碎片

池化技术:

• 概念:预先向系统申请过量的资源, 自己管理.->提高性能(每次申请资源都有较大的开销, 提前申请好, 使用的时候就快)
• 内存池: 预先申好大块内存自己管理, 程序申请空间时向内存池申请, 释放还给内存池

锁竞争的减小

• tcmalloc采用TLS(本地缓存机制), 每个线程独享一段内存缓冲区, 无需加锁
• CentralCache采用桶锁->竞争粒度更小(多线程向同一桶申请内存才会竞争)
• PageCache使用基数树优化后,通过PageID获取Span无需加锁(且高度低,查询更快)

内碎片

• 概念: 内存对齐导致部分空间的浪费
• 处理: 采用分段对齐, 使内存对齐所浪费的比例不超过10%

外碎片

• 概念: 空闲的内存分散在堆上(程序申请大块内存时, 空间够但由于不连续导致无法分配)
• 处理: 以页为单位分配Span对象, PageCache回收时会合并相邻的页

二.核心思想

高并发内存池: 3层缓存机制, 

• ThreadCache: 每个线程独有, 做小块内存的分配, 
• CentralCache: 给上一层分配内存, 合适的时候回收
• PageCache: 给上一层分配内存, 合适的时候回收并合并相邻的页

ThreadCache : 用于小对象的分配于回收

CentralCache(单例) : 均衡调度

PageCache(单例) : 管理大块内存的分配于回收