内存池的设计和实现 内存池

内存池是一种预先分配内存以提升性能的，其核心思想是用空间交换时间，避免间隙调用malloc和free带来的性能丢失。通过在初始化阶段分配大块内存并划分为固定大小的块，使用时直接从池中取出，释放时再归还池中。内存池的大小需结合对象大小、负载量及缓冲区综合说明，可先小规模测试后期动态调整。针对获取内存碎片，可采用固定大小块、伙伴系统或定期整理等策略。内存池并非适用于所有场景，如对象大小不固定、负载量或内存资源紧张的情况下应采用时钟源。

内存池，简单来说，就是预先分配好的内存，用的时候直接从这里取，用完再放回去。主要是为了避免间隙调用malloc和free，这两个家伙在ARM高的时候解决，严重的会拖慢你的QPS（Queries Per Second）。方案

内存池的思想核心是用空间换时间。想象一下，你要盖房子，每次都需要砖头都临时去烧，效率肯定低。 内存池就像一个砖头仓库，提前准备好，用的时候直接拿，盖完再放回去。

预先分配：在程序启动或者初始化阶段，就分配好一块足够大的内存。这块内存会被分割成多个相同大小的块，每个块都可以用来存储一个对象。

分配内存：当需要分配内存时，不再调用malloc，而是从内存池中取出一个空闲的块。如果内存池中没有空闲块了，那就只能调用malloc了（或者直接返回错误，取决于你的策略）。

释放内存：当不再需要使用某个对象时，也不调用free，而是将对象对应的内存块放回内存池标记，为空闲。内存池大小确定了？

内存池的大小是个关键。太小了，起不到避免malloc的作用；重要了，又内存。确定内存池大小没有一个万能的公式，需要根据您的应用场景来具体分析。

提示对象大小：首先，您需要确定您存储在内存池中的对象的大小。 如果对象大小不固定，则选择一个合适的平均大小或者最大大小。

计量增量：然后，你需要说明你的应用在高峰期的计量。也就是说在同一时刻，有多少个线程协程需要从内存池中分配内存。

预备缓冲区：考虑到计量可能会有变动，最好初始化一定的缓冲区。比如说，你可以将内存池的大小设置为数量的1.5倍或者2倍。

一个更靠谱的方法是，先用一个较小的内存池进行测试，通过监控内存池的使用情况，来动态调整内存池的大小。然后如果发现内存池的使用率很低，那么就会增加内存池的大小；如果发现内存池的使用率很低，那么就会增加内存池的大小。如何处理内存池？

内存池是内存池的一个常见问题。 一下子，你把一个蛋糕估了很多小块，吃掉一些后，剩下的蛋糕就散落了无数星星，很难再拼成一个完整的蛋糕了。

内存碎片会导致内存池的利用率降低，甚至导致内存池无法分配内存。

固定大小的块：最简单的解决方法是使用固定大小的块。这样，所有的块都是一样的，不会产生外部碎片。

辅助系统：伙伴系统是一种动态内存分配算法，它可以有效地减少内部碎片。伙伴系统的基本思想旨在将内存块互换2个幂次方大小的块。当需要分配内存时，从合适的块中分配；当释放内存时，将相邻的空闲块合并成更大的块。

定期整理：如果你的应用允许，可以定期整理内存池。整理内存池的过程就是将所有的闲置块移动到一起，从而消除内存碎片。但是，内存池整理肯定会消耗CPU资源，所以需要碎片使用。内存池是否适用于所有场景？

虽然内存池有很多优点，但并不适用于所有场景。在以下情况下，你可能不需要使用内存池：

对象大小不固定：如果你的应用存储大小不固定的对象，那么使用固定大小的块的内存池就不是很合适了。你可以考虑使用动态内存分配算法，比如伙伴系统。

内存量不高：如果你的应用的存储量不高，那么malloc和free需要的性能峰值可能并不明显。在这种情况下，使用内存池可能并不能带来明显的性能提升。

内存资源紧张：如果你的应用的内存资源非常紧张，那么使用内存池可能会浪费大量的内存。因为内存池需要预先分配一块足够大的内存，即使这些内存暂时没有被使用。

总的来说，内存池是否是一种有效的优化手段，但需要根据具体的应用场景来选择使用。 记住，没有银弹，只有最适合你的解决方案。

以上就是内存池设计三法则：避免malloc破坏你的QPS的详细内容，更多请关注乐哥常识网其他相关文章！