jemalloc在linux的世界里聲名鵲起级乐，并被移植到多個(gè)平臺(tái)议薪。后起之秀的tcmalloc性能與之相近尤蛮，雖有谷歌這個(gè)牛爹，但因jemalloc專美在前斯议，tcmalloc的使用范圍還是略遜一籌产捞。網(wǎng)絡(luò)上關(guān)于jemalloc的各種解讀很多，不再一一贅述哼御，這里 挑一些關(guān)鍵點(diǎn)來(lái)分析坯临。
一、地址訪問(wèn)
malloc和free的第一個(gè)參數(shù)都是內(nèi)存地址恋昼，如何快速定位到該地址所屬的內(nèi)存塊基址呢看靠，在高頻內(nèi)存分配中，這是第一 要?jiǎng)?wù)焰雕。jemalloc使用一個(gè)簡(jiǎn)單的技巧衷笋，chunk = addr & (~chunksize_mask) ，確保尋址O(1)就能完成矩屁。在這個(gè)公式中辟宗，有一個(gè)很隱晦的前提是，chunk的地址吝秕，必須能夠滿足類似0xaabb0000這樣格式泊脐，其尾部0的數(shù)量要大于等于chunksize_mask的F的數(shù)量。
jemalloc在分配時(shí)烁峭，會(huì)做這樣的嘗試容客，alloc_size = size + aligment - PAGE_SIZE，然后去掉頭部约郁，保證chunk地址滿足這樣的條件缩挑。如果不能，則將多余的內(nèi)存地址還給系統(tǒng)鬓梅。
二供置、內(nèi)存頁(yè)管理
小對(duì)象可以用技巧映射到chunk，對(duì)于chunk尋址就沒(méi)有辦法用上面這招了绽快。jemalloc用三層基數(shù)樹(shù)芥丧，所以查找效率還是相當(dāng)高的，只是增刪除改查時(shí)坊罢，需要加鎖续担。加鎖會(huì)影響效率，當(dāng)因?yàn)榇螖?shù)比較少活孩，倒不會(huì)有太大的影響物遇。需要注意的是，jemalloc的這個(gè)全局基數(shù)樹(shù)的節(jié)點(diǎn)在分配之后，是不釋放的挎挖，直到最終進(jìn)程退出这敬。jemalloc從系統(tǒng)中航夺，每次都是以4M為基準(zhǔn)申請(qǐng)的蕉朵。
三、長(zhǎng)度對(duì)齊
在實(shí)際場(chǎng)景中阳掐，請(qǐng)求分配字節(jié)大小是隨機(jī)的始衅，如果按照真實(shí)大小分配，容易引起內(nèi)存頁(yè)缺失中斷缭保，因此需要字節(jié)對(duì)齊汛闸。在jemalloc中，并不是固定字節(jié)對(duì)齊艺骂，而是按照如下的邏輯：
（0）诸老、[0-16] --字節(jié)對(duì)齊-->8
（1）、(16-128] --字節(jié)對(duì)齊-->16
（2）钳恕、(128-256] --字節(jié)對(duì)齊-->32
（3）别伏、(256-512] --字節(jié)對(duì)齊-->64
四、線程競(jìng)爭(zhēng)
在內(nèi)存分配過(guò)程中忧额，鎖會(huì)造成線程等待厘肮，對(duì)性能影響巨大。jemalloc采用了兩種措施避免線程競(jìng)爭(zhēng)鎖的發(fā)生睦番，
1类茂、使用線程變量，每個(gè)線程有自己的內(nèi)存管理器托嚣，分配在這個(gè)線程內(nèi)完成巩检，就不需要和其他線程競(jìng)爭(zhēng)。
2示启、競(jìng)技場(chǎng)兢哭，分配一個(gè)數(shù)組，每個(gè)線程通過(guò)線程號(hào)的映射丑搔，對(duì)應(yīng)到一個(gè)數(shù)組元素中厦瓢。這樣，多個(gè)線程競(jìng)爭(zhēng)一個(gè)元素的概率就下降啤月。
有點(diǎn)令人詫異的是煮仇，jemalloc使用原子操作基本沒(méi)有，鎖都是用粒度較大的mutex谎仲。只有需要較長(zhǎng)等待時(shí)浙垫，比如陷入系統(tǒng)時(shí)才有必要用這種粗粒度的鎖。和競(jìng)技場(chǎng)相關(guān)的資料頗多，可以在網(wǎng)上找找夹姥。
五杉武、分配流程
我們假設(shè)一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景，要分配一個(gè)大小為SIZE的內(nèi)存塊辙售，那么流程如下：
1轻抱、選定一個(gè)arena或者tcache。
2旦部、計(jì)算對(duì)應(yīng)的對(duì)齊長(zhǎng)度祈搜，見(jiàn)第三節(jié)，根據(jù)對(duì)齊長(zhǎng)度士八，計(jì)算出arena中bins的下標(biāo)容燕。
3、在一個(gè)bins中婚度，如果runccur可用蘸秘，則在runcur中分配，否則從runs中選擇一個(gè)蝗茁。
4醋虏、從選定的run中，計(jì)算bitmap评甜，得到空閑的region灰粮，后返回。
