nginx中的記憶體池 http://www.cnblogs.com/sld666666/archive/2010/06/27/1766255.html 1.為什麼需要記憶體池 2.記憶體池的原理 3.nginx中的記憶體池

    為什麼需要記憶體池？

a. 在大量的小塊記憶體的申請和釋放的時候，能更快地進行記憶體配置設定（對比malloc和free）

b.減少記憶體碎片，防止記憶體洩露。

    記憶體池的原理非常簡單，用申請一塊較大的記憶體來代替N多的小記憶體塊，當有需要malloc一塊

比較小的記憶體是，直接拿這塊大的記憶體中的位址來用即可。

    當然，這樣處理的缺點也是很明顯的，申請一塊大的記憶體必然會導緻記憶體空間的浪費，但是

比起頻繁地malloc和free，這樣做的代價是非常小的，這是典型的以空間換時間。

    一個典型的記憶體池如下圖所示：

<a href="http://images.cnblogs.com/cnblogs_com/sld666666/WindowsLiveWriter/nginx3nginx_112BD/MemoryPool_Step5_2.png"></a>

                 圖一：一個典型的記憶體池。

    首先定義這樣一個結構體：

    一個記憶體池就是這樣一連串的記憶體塊組成。當需要用到記憶體的時候，調用此記憶體池定義好的接口

GetMemory(),而需要删除的時候FreeMemory（）。

    而GetMemory和FreeMemory幹了什麼呢？GetMemory隻是簡單傳回記憶體池中可用空間的位址。

而FreeMemory幹了兩件事情：一： 改變UsedSize 的值，二：重新初始化這一記憶體區域。

    首先我們看一下nginx記憶體池的定義：

代碼

<a href="http://www.cnblogs.com/sld666666/archive/2010/06/27/1766255.html"></a>

struct ngx_pool_s {

ngx_pool_data_t d;//表示資料區域

size_t max;//記憶體池能容納資料的大小

ngx_pool_t * current;//目前記憶體池塊（nginx中的記憶體池是又一連串的記憶體池連結清單組成的）

ngx_chain_t* chain;//主要為了将記憶體池連接配接起來

ngx_pool_large_t* large;//大塊的資料

ngx_pool_cleanup_t* cleanup;//清理函數

ngx_log_t* log;//寫log

};

nginx中的記憶體池和普通的有比較大的不同。nginx中的記憶體池是由N個記憶體池連結清單

組成的，當一個記憶體池滿了以後，就會從下一個記憶體池中提取空間來使用。 

對于ngx_pool_data_t的定義非常簡單：

typedef struct {

u_char *last;

u_char *end;

ngx_pool_t *next;

ngx_uint_t failed;

} ngx_pool_data_t;

其中last表示目前資料區域的已經使用的資料的結尾。

end表示目前記憶體池的結尾。

next表示下一個記憶體池，前面已經說過，再nignx中，當一個記憶體池空間

不足的時候，它不會擴大其空間，而是再建立一個記憶體池，組成一個記憶體池連結清單。

failed标志申請記憶體的時候失敗的次數。

在了解了這個結構體後面的就非常簡單了。

current 表示目前的記憶體池。

chain表示記憶體池連結清單。

large表示大塊的資料。

對于ngx_pool_large_t定義如下：

struct ngx_pool_large_s {

ngx_pool_large_t* next;

void* alloc;

此結構體的定義也是非常簡單的。一個記憶體位址的指針已經指向下一個位址的指針。

這裡再解釋下為什麼需要有large資料塊。當一個申請的記憶體空間大小比記憶體池的大小還要大的時候，

malloc一塊大的空間，再記憶體池用保留這個位址的指針。

Cleanup保持存着記憶體池被銷毀的時候的清理函數。

typedef void (*ngx_pool_cleanup_pt)(void *data);

struct ngx_pool_cleanup_s {

ngx_pool_cleanup_pt handler;

void* data;

ngx_pool_cleanup_t* next;

ngx_pool_cleanup_pt 是一個函數指針的典型用法，

在這個結果中儲存這需要清理的資料指針以及相應的清理函數， 讓記憶體池銷毀

或其他需要清理記憶體池的時候，可以調用此結構體中的handler。

    下面是我畫的一張nginx的記憶體池的結構圖。

                                                        &lt;圖1. ngx_pool 結構體&gt;

    要大體了解一個記憶體池，隻需要了解其池子的建立，記憶體的配置設定以及池子的銷毀即可。下面就分析下

ngx_pool_t的這個3個方面。注：其中有些代碼可能與ngx_pool中的源代碼有所差異，但是整體意思

絕對是一樣的，本人的修改，隻是為了更好的分析,比如 我就把所有寫log的過程都去掉了。

建立一個記憶體池

    nginx記憶體池的建立非常簡單，申請一開size大小的記憶體，把它配置設定給 ngx_poo_t。

從記憶體池中配置設定記憶體.

    這個函數從記憶體池用拿出記憶體，如果目前記憶體池已滿，到下一個記憶體池，如果所有的記憶體池已滿，

增加一個新的記憶體池，如果申請的記憶體超過了記憶體池的最大值，從*large中配置設定

記憶體池的銷毀

    銷毀一個記憶體池其實就是幹了三件事， 調用清理韓式， 釋放大塊的記憶體，釋放記憶體池，需要注意的

一點是在nginx中， 小塊記憶體除了在記憶體池被銷毀的時候都是不能被釋放的。

    前面說過，在nginx中，當記憶體池滿了以後，會增加一個新的記憶體池。這個動作就是靠ngx_palloc_block

函數實作的。

    這個函數就是申請了一塊記憶體區域，變為一個記憶體池，然後把它連接配接到原來記憶體池的末尾。

    在nginx中，小塊記憶體除了在記憶體池銷毀之外是不能釋放的，但是大塊記憶體卻可以，這兩個

函數就是用來控制大塊記憶體的申請和釋放， 代碼也非常簡單，調用malloc申請記憶體，連接配接到

ngx_pool_large_t中 和 調用free釋放記憶體。這裡就不貼上代碼了。