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mysql与mem_细说 MySQL 之 MEM_ROOT
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发布时间:2023-02-11

本文共 1328 字,大约阅读时间需要 4 分钟。

深入理解 MySQL 中的 MEM_ROOT 内存分配机制

在 MySQL 数据库的内存管理中,MEM_ROOT 结构体扮演着重要角色。它用于高效管理数据库的内存分配,尤其是在处理大量数据查询时。了解 MEM_ROOT 的工作原理,有助于更好地优化数据库性能。本文将从多个角度详细解析 MEM_ROOT 的内存分配机制。

MEM_ROOT 的宏定义

在 MEM_ROOT 的实现过程中,以下宏定义起到了关键作用:

  • ALLOC_MAX_BLOCK_TO_DROP:该宏定义决定了在何种情况下将一个块从 free 链表移至 used 链表。具体来说,如果一个块在 free 链表中被多次查找且剩余空间不足 4k,则会被移动。
  • ALLOC_MAX_BLOCK_USAGE_BEFORE_DROP:该宏定义设置了一个阈值,限制在 free 链表中重复查找同一个块的次数。如果超过该次数,则该块将被移动。

MEM_ROOT 结构体的核心信息

MEM_ROOT 结构体的主要作用是管理内存块的分配与释放。其内部维护了两个双向链表:

  • free 链表:用于记录可以分配的内存块。
  • used 链表:用于记录已分配的内存块。

通过这些链表,MEM_ROOT 能够快速找到合适的内存块进行分配或释放操作。

内存分配的具体流程

在内存分配过程中,MEM_ROOT 采用了以下策略:

  • 检查 free 链表

    • 遍历 free 链表,寻找能够满足需求的内存块。
    • 如果找到合适的块,则直接使用其剩余空间。需要注意的是,如果块已被查找 10 次且剩余空间不足 4k,则会被移动至 used 链表。
  • 扩容机制

    • 如果 free 链表中没有合适的块,MEM_ROOT 会尝试扩容。
    • 扩容时,会创建一个新的块,大小为 block_size * (block_num >> 2),并结合已有内存的长度和 align_size 减去 used_mem 的大小。
    • 新的块会被挂入到 free 或 used 链表中,具体取决于其使用情况。
  • 初始化过程

    MEM_ROOT 的初始化过程如下:

  • 确定初始块数

    • 初始化时,block_num 设为 4。这是因为 block_num >> 2 至少为 1,确保扩容时有足够的空间。
  • 分配内存

    • 根据需要,分配相应大小的内存块,并将其挂入链表中。
  • 链表操作

    在内存分配和释放过程中,链表操作至关重要:

    • prev 指针:用于维护链表的最后一个节点的下一个节点的地址。
    • new_block:新分配的内存块。
    • 更新链表
      • 如果新块挂入 free 链表,则将 prev 指针指向新块。
      • 如果新块挂入 used 链表,则将 prev 指针指向新块的下一个节点。

    通过这些操作,MEM_ROOT 能够高效管理内存资源,确保数据库在高负载情况下的稳定运行。

    总结

    MEM_ROOT 的内存分配机制采用了启发式算法。随着内存需求的增加,块的数量和单个块的大小都会相应增加,从而更高效地管理内存资源。此外,通过链表操作和扩容机制,MEM_ROOT 能够在内存不足时灵活扩展,确保数据库的高性能运行。

    如需了解更多关于 MySQL 内存管理的技术细节,可以参考相关技术文档或官方资源。

    转载地址:http://jsbfk.baihongyu.com/

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