一、Memcache內(nèi)存分配機(jī)制
關(guān)于這個(gè)機(jī)制網(wǎng)上有很多解釋的，我個(gè)人的總結(jié)如下。
- Page為內(nèi)存分配的最小單位。
Memcached的內(nèi)存分配以page為單位，默認(rèn)情況下一個(gè)page是1M，可以通過(guò)-I參數(shù)在啟動(dòng)時(shí)指定。如果需要申請(qǐng)內(nèi)存時(shí)，memcached會(huì)劃分出一個(gè)新的page并分配給需要的slab區(qū)
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域。page一旦被分配在重啟前不會(huì)被回收或者重新分配（page ressign已經(jīng)從1.2.8版移除了）
- Slabs劃分?jǐn)?shù)據(jù)空間。
Memcached并不是將所有大小的數(shù)據(jù)都放在一起的，而是預(yù)先將數(shù)據(jù)空間劃分為一系列slabs，每個(gè)slab只負(fù)責(zé)一定范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。如下圖，每個(gè)slab只存儲(chǔ)大于其上一個(gè)slab的size并小于或者等于自己最大size的數(shù)據(jù)。例如：slab 3只存儲(chǔ)大小介于137 到 224 bytes的數(shù)據(jù)。如果一個(gè)數(shù)據(jù)大小為230byte將被分配到slab 4中。從下圖可以看出，每個(gè)slab負(fù)責(zé)的空間其實(shí)是不等的，memcached默認(rèn)情況下下一個(gè)slab的最大值為前一個(gè)的1.25倍，這個(gè)可以通過(guò)修改-f參數(shù)來(lái)修改增長(zhǎng)比例。 
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- Chunk才是存放緩存數(shù)據(jù)的單位。
Chunk是一系列固定的內(nèi)存空間，這個(gè)大小就是管理它的slab的最大存放大小。例如：slab 1的所有chunk都是104byte，而slab 4的所有chunk都是280byte。chunk是memcached實(shí)際存放緩存數(shù)據(jù)的地方，因?yàn)閏hunk的大小固定為slab能夠存放的最大值，所以所有分配給當(dāng)前slab的數(shù)據(jù)都可以被chunk存下。如果時(shí)間的數(shù)據(jù)大小小于chunk的大小，空余的空間將會(huì)被閑置，這個(gè)是為了防止內(nèi)存碎片而設(shè)計(jì)的。例如下圖，chunk size是224byte，而存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)只有200byte，剩下的24byte將被閑置。 
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- Slab的內(nèi)存分配。
Memcached在啟動(dòng)時(shí)通過(guò)-m指定最大使用內(nèi)存，但是這個(gè)不會(huì)一啟動(dòng)就占用，是隨著需要逐步分配給各slab的。
如果一個(gè)新的緩存數(shù)據(jù)要被存放，memcached首先選擇一個(gè)合適的slab，然后查看該slab是否還有空閑的chunk，如果有則直接存放進(jìn)去；如果沒有則要進(jìn)行申請(qǐng)。slab申請(qǐng)內(nèi)存時(shí)以page為單位，所以在放入第一個(gè)數(shù)據(jù)，無(wú)論大小為多少，都會(huì)有1M大小的page被分配給該slab。申請(qǐng)到page后，slab會(huì)將這個(gè)page的內(nèi)存按chunk的大小進(jìn)行切分，這樣就變成了一個(gè)chunk的數(shù)組，在從這個(gè)chunk數(shù)組中選擇一個(gè)用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。如下圖，slab 1和slab 2都分配了一個(gè)page，并按各自的大小切分成chunk數(shù)組。 
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- Memcached內(nèi)存分配策略。
綜合上面的介紹，memcached的內(nèi)存分配策略就是：按slab需求分配page，各slab按需使用chunk存儲(chǔ)。
這里有幾個(gè)特點(diǎn)要注意，
- Memcached分配出去的page不會(huì)被回收或者重新分配
- Memcached申請(qǐng)的內(nèi)存不會(huì)被釋放
- slab空閑的chunk不會(huì)借給任何其他slab使用
每一個(gè)slab=1M 切分的chunk個(gè)數(shù)=1M/最小的chunk大小
下一個(gè)chunk=上一個(gè)chunk大小*增長(zhǎng)因子
知道了這些以后，就可以理解為什么總內(nèi)存沒有被全部占用的情況下，memcached卻出現(xiàn)了丟失緩存數(shù)據(jù)的問題了。
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當(dāng)存儲(chǔ)的值item大于1M的時(shí)候：
按照官方解釋，當(dāng)大于1M時(shí)，按現(xiàn)有的 slab allocation內(nèi)存分配管理機(jī)制，memcache的存取效率會(huì)下降很多，就失去了使用memcache的意義，之所以用memcache，一大原因就是它比數(shù)據(jù)庫(kù)速度快，如果失去了速度優(yōu)勢(shì)，就沒意思了。
支持大于1M的方法 官方也給出了：一個(gè)是還是使用slab allocation 機(jī)制修改源代碼中 POWER_BLOCK 的值，然后重新編譯。另一個(gè)方法是使用低效的 malloc/free 分配機(jī)制。
如果某個(gè)常用slab滿了 而且又沒開啟LRU,會(huì)出現(xiàn)命中低的情況·
1M/最小的chunk=存儲(chǔ)的個(gè)數(shù)
然后第二個(gè)chunk=第一個(gè)chunk*1.25
這樣1M被不斷的分
切到最后1M只能存一個(gè)chunk
1M 用完會(huì)申請(qǐng)一個(gè)新的 1M
但是 不能超過(guò)你的最大內(nèi)存數(shù)
超過(guò)了 就開始回收
也就是LRU
當(dāng)memcache每次在get的時(shí)候會(huì)檢測(cè)key所對(duì)應(yīng)的value過(guò)期時(shí)間 那么當(dāng)檢測(cè)到此item過(guò)期了 value會(huì)被清除 key呢 保留 還是也會(huì)被清除 ？
不會(huì)被清除，只會(huì)返回空
直到lru覆蓋這個(gè)過(guò)期值
那就是當(dāng)我程序棄用了大量的key時(shí) cmd_get時(shí) 這些key 還會(huì)被掃描到？
不會(huì)
只是還存在內(nèi)存里 占著內(nèi)存