高并发内存池的介绍

Posted 2022-11-25 世_生

从零实现一个高并发内存池

• 项目介绍
• 池化技术
• 内存池
• 内存池主要解决的问题

项目介绍

当前高并发内存池的原型是Google的一个开源项目tcmalloc，tcmalloc全称Thread-Caching Malloc，即线程缓存的malloc，实现了高效的多线程内存管理，用于替代系统的内存分配相关的函数（malloc，free）。

我们的高并发内存池的项目只是把tcmalloc最核心的框架简化后拿出来，模拟实现出一个自己的高并发内存池，目的就是学习tcmalloc的精华。

这个项目会用到C/C++、数据结构（链表、哈希桶）、操作系统内存管理、单例模式、多线程、互斥锁等等方面的知识，加油吧。

池化技术

所谓的“池化技术”就是程序向系统申请过量的资源，然后自己来管理，以备不时之需。这样就不需要每次都要去向系统申请，提前申请好，大大提高了程序的运行效率。
在计算机中，很多地方都使用“池”这种技术，如，内存池、连接池、线程池、对象池。

内存池

内存池是指程序预先向操作系统申请一块足够大的内存，此后，当程序中需要申请内存的时候，不是直接向操作系统申请，而是直接从内存池中获取；同理，当程序释放内存时，并不是将内存还给操作系统，而是还给内存池。当程序退出（或特定的时间）时，内存池才将之前的内存正真释放。

内存池主要解决的问题

• 效率问题
• 内存碎片问题

内存碎片分为内碎片和外碎片，外碎片的一些空闲的连续内存区域太小，这些内存空间不够连续，不能满足一些内存分配申请的需求。内碎片是由于一些对齐规则的需求，导致分配出去的空间中一些内存无法被利用。