Nginx系列三 内存池的设计

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Nginx的高性能的是用很多细节来保证，epoll下的多路io异步通知，阶段细分化的异步事件驱动，那么在内存管理这一块也是用了很大心血，上一篇我们讲到了slab分配器，我们可以可以看到那是对共享内存的管理的优化。Nginx在进程内也实现了自己的内存池，目的在于减少内存碎片，减少向操作系统的申请次数，减低模块开发难度。Nginx实现的内存池实际上非常简单：

Nginx内存池的管理是分大内存和小内存的，具体说来，Nginx在向系统初始化内存池后，当我们调用ngx_palloc申请小内存后，再调用ngx_free()  内存池是不负责回收的，仅仅在销毁内存池时候一并销毁。

但是我们在ngx_palloc申请大于4KB的内存时候当我们ngx_free()的时候内存池是否则回收的，这一点非常合理和自然，内存池未来提高内存的利用度，需要处理大内存的回收和再利用。

struct ngx_pool_s {
    ngx_pool_data_t       d;
    size_t                max;         //最大分配出去的大小
    ngx_pool_t           *current;
    ngx_chain_t          *chain;
    ngx_pool_large_t     *large;          //本内存池下的大内存域
    ngx_pool_cleanup_t   *cleanup;
    ngx_log_t            *log;
};

struct ngx_pool_large_s {
    ngx_pool_large_t     *next;      //大于4KB的内存管理（可回收再利用）
    void                 *alloc;
};

typedef struct {
    u_char               *last;
    u_char               *end; 
    ngx_pool_t           *next;          //管理内存池
    ngx_uint_t            failed;   //经验值 查找失败大于6次则重新分配
} ngx_pool_data_t;

通常每一个请求都有一个这种简单独立的内存池，Nginx为每一个TCP请求分配一个内存池，自然也为每一个HTTP请求分配一个内存池，在连接释放后，销毁内存池，同一归还给操作系统。内存的分配管理消耗系统极少资源。总结一下内存池的好处：最大优点就是把多次向系统申请内存的　操作整合成一次，这大大减少了CPU的资源消耗，同时减少了内存碎片。
参考资料：《深入理解Nginx》  陶辉   

                  《深入剖析Nginx》 高凯群

                  Nginx开发从入门到精通

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原文地址：http://blog.csdn.net/qq112928/article/details/25218423