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本篇内容主要讲解“Redis 在内存分配和使用统计的技巧有哪些”，感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷，实用性强。下面就让丸趣 TV 小编来带大家学习“Redis 在内存分配和使用统计的技巧有哪些”吧!
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。
那么这个记录有什么用呢? 答案是，为了统计当前进程到底占用了多少内存。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。这个时候，上边提到的 PREFIX_SIZE 定长字段就起作用了，可以通过其中记录的内容得到空间的大小。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
看到在分配空间的时候，空间大小是 size+PREFIX_SIZE。对于 mac 系统或是使用 tc_malloc 的情况，PREFIX_SIZE 为 0。之后将 ptr 指针指向的空间前 size_t 中记录分配空间的大小。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。
到此，相信大家对“Redis 在内存分配和使用统计的技巧有哪些”有了更深的了解，不妨来实际操作一番吧！这里是丸趣 TV 网站，更多相关内容可以进入相关频道进行查询，关注我们，继续学习！
