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本篇內容主要講解“Redis 在內存分配和使用統計的技巧有哪些”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實用性強。下面就讓丸趣 TV 小編來帶大家學習“Redis 在內存分配和使用統計的技巧有哪些”吧!
具體來說就是：
若系統中存在 Google 的 TC_MALLOC 庫，則使用 tc_malloc 一族函數代替原本的 malloc 一族函數。
若當前系統是 Mac 系統，則使用中的內存分配函數。
其他情況，在每一段分配好的空間前頭，同時多分配一個定長的字段，用來記錄分配的空間大小。
源代碼分別在 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
因為 tc_malloc 和 Mac 平臺下的 malloc 函數族提供了計算已分配空間大小的函數 (分別是 tc_malloc_size 和 malloc_size)，所以就不需要單獨分配一段空間記錄大小了。而針對 linux 和 sun 平臺則要記錄分配空間大小。對于 linux，使用 sizeof(size_t) 定長字段記錄; 對于 sun os，使用 sizeof(long long)定長字段記錄。也就是上邊源碼中的 PREFIX_SIZE 宏。
那么這個記錄有什么用呢? 答案是，為了統計當前進程到底占用了多少內存。在 zmalloc.c 中，有這樣一個靜態變量：
static size_t used_memory = 0;
它記錄了進程當前占用的內存總數。每當要分配內存或是釋放內存的時候，都要更新這個變量。因為分配內存的時候，可以明確知道要分配多少內存。但是釋放內存的時候，(對于未提供 malloc_size 函數的平臺)僅通過指向要釋放內存的指針是不能知道釋放的空間到底有多大的。這個時候，上邊提到的 PREFIX_SIZE 定長字段就起作用了，可以通過其中記錄的內容得到空間的大小。zmalloc 函數如下(去掉無關代碼)：
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 在內存分配和使用統計方面有哪些技巧
看到在分配空間的時候，空間大小是 size+PREFIX_SIZE。對于 mac 系統或是使用 tc_malloc 的情況，PREFIX_SIZE 為 0。之后將 ptr 指針指向的空間前 size_t 中記錄分配空間的大小。最后返回的是越過記錄區的指針。zfree 函數類似(去掉無關代碼)：
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
}
先將指針向前移動 PREFIX_SIZE，然后取出分配空間時保存的空間長度。最后 free 整個空間。
update_zmalloc_stat_alloc(__n,__size) 和 update_zmalloc_stat_free(__n) 這兩個宏負責在分配內存或是釋放內存的時候更新 used_memory 變量。定義成宏主要是出于效率上的考慮。將其還原為函數，就是下邊這個樣子：
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)
代碼中除了更新 used_memory 變量外，還有幾個要關注的地方：
先對_n 的低位向上取整，最后_n 變為 sizeof(long)的倍數，比如對于 32 位系統，sizeof(long) == 100(二進制)，_n 向上取整之后，低兩位都變為 0。
如果進程中有多個線程存在，則在更新變量的時候要加鎖。
在 zmalloc 函數中還有一個統計量要更新：zmalloc_allocations[]。
在 zmalloc.c 中，zmalloc_allocations 是這樣定義的：
size_t zmalloc_allocations[ZMALLOC_MAX_ALLOC_STAT+1];
其作用是統計程序分配內存時，對不同大小空間的請求次數。統計的空間范圍從 1 字節到 256 字節，大于 256 字節的算為 256。統計結果通過調用 zmalloc_allocations_for_size 函數返回：
size_t zmalloc_allocations_for_size(size_t size) {
if (size ZMALLOC_MAX_ALLOC_STAT) return 0;
return zmalloc_allocations[size];
}
另一個對內存使用量的統計通過調用 zmalloc_used_memory 函數返回：
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，還針對不同的系統實現了 zmalloc_get_rss 函數，在 linux 系統中是通過讀取 /proc/$pid/stat 文件獲得系統統計的內存占用量。
到此，相信大家對“Redis 在內存分配和使用統計的技巧有哪些”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是丸趣 TV 網站，更多相關內容可以進入相關頻道進行查詢，關注我們，繼續學習！
