【原创】MySQL5.7.18(ptmalloc VS tcmalloc VS jemalloc)性能测试

ptmalloc(glibc的malloc)是Linux提供的内存分配管理模块，目前我们MySQL默认使用的内存分配模块。

tcmalloc是Google提供的内存分配管理模块。

jemalloc是FreeBSD提供的内存分配管理模块。

下面用sysbench对MySQL5.7.18搭配三种不同的内存分配管理模块做了压测。

【sysbench配置】

16个tables，单表数据量2500W，OLAP模式，预热时间600S，单次测试时间600S，每个场景测试5次。

【mysql配置】

关闭预热，buffer pool调整为16G，服务器物理内存64G

innodb_buffer_pool_load_at_startup=0

innodb_buffer_pool_size=16G

【测试数据】

QPS	ptmalloc2	tcmalloc4.1.0	jemalloc-5.0.1
warm up	8158.05	8720.78	8828.06
Threads 16	8788.19	8755.96	9976.9
Threads 32	13481.61	11908.99	13559.32
Threads 64	15722.35	15678.27	17015.05
Threads 128	17957.68	17929.17	19665.71

TPS	ptmalloc2	tcmalloc4.1.0	jemalloc-5.0.1
warm up	453.22	484.47	490.44
Threads 16	488.21	486.43	554.25
Threads 32	748.96	661.59	753.28
Threads 64	873.43	870.99	945.24
Threads 128	997.57	996.02	1092.42

	ptmalloc	tcmalloc	jemalloc
VmRSS:	2259272	2325520	2899384
VmRSS:	4942224	4205684	3990556
VmRSS:	7351488	6668696	6585080
VmRSS:	9703240	9031616	9027632
VmRSS:	12005820	11318512	11479836
VmRSS:	14261672	13639416	13845412
VmRSS:	16467972	15919476	16175976
VmRSS:	18358520	18111000	18443324
VmRSS:	18366840	18403856	18649424
VmRSS:	18368820	18404236	18650740
VmRSS:	18368504	18406144	18650896
VmRSS:	18467844	18492448	18718692
VmRSS:	18469004	18492880	18719844
VmRSS:	18469268	18493016	18720412
VmRSS:	18469796	18493568	18721692

【图形展示】

【结论】

1、jemalloc在多线程高并发环境下，随着并发线程数的增加，QPS和TPS增长比较稳定，性能高于ptmalloc和tcmalloc。

2、在目前的压测场景下，随着线程数的增加，MySQL进程占用的物理内存并没有太大的差异。

3、关于jemalloc的应用，相对tcmalloc而言，jemalloc是MariaDB，Redis等默认的内存分配管理模块，另外AliSQL也集成了jemalloc。

【附录】

1、下图是其他机构的一个测试报告（针对较早之前的版本），最左边的是glibc的ptmalloc，最右边的就是jemalloc，

可以看到jemalloc和tcmalloc的性能差异不大，jemalloc的效率稍高。

2、三者的比较

ptmalloc2	tcmalloc4.1.0	jemalloc-5.0.1
ptmalloc的缺陷 后分配的内存先释放,因为 ptmalloc 收缩内存是从 top chunk 开始,如果与 top chunk 相邻的 chunk 不能释放, top chunk 以下的 chunk 都无法释放。 多线程锁开销大， 需要避免多线程频繁分配释放。 内存从thread的areana中分配， 内存不能从一个arena移动到另一个arena， 就是说如果多线程使用内存不均衡，容易导致内存的浪费。 比如说线程1使用了300M内存，完成任务后glibc没有释放给操作系统，线程2开始创建了一个新的arena， 但是线程1的300M却不能用了。 每个chunk至少8字节的开销很大 不定期分配长生命周期的内存容易造成内存碎片，不利于回收。 64位系统最好分配32M以上内存，这是使用mmap的阈值。	tcmalloc的改进 ThreadCache会阶段性的回收内存到CentralCache里。 解决了ptmalloc2中arena之间不能迁移的问题。 Tcmalloc占用更少的额外空间。例如，分配N个8字节对象可能要使用大约8N * 1.01字节的空间。即，多用百分之一的空间。Ptmalloc2使用最少8字节描述一个chunk。 更快。小对象几乎无锁， >32KB的对象从CentralCache中分配使用自旋锁。 并且>32KB对象都是页面对齐分配，多线程的时候应尽量避免频繁分配，否则也会造成自旋锁的竞争和页面对齐造成的浪费。	jemalloc的优化 Jmalloc小对象也根据size-class，但是它使用了低地址优先的策略，来降低内存碎片化。 Jemalloc大概需要2%的额外开销。 Jemalloc和tcmalloc类似的线程本地缓存，避免锁的竞争 相对未使用的页面，优先使用dirty page，提升缓存命中。

参考资料：

ptmalloc,tcmalloc和jemalloc内存分配策略研究

http://www.360doc.com/content/13/0915/09/8363527_314549128.shtml

内存优化总结:ptmalloc、tcmalloc和jemalloc

http://www.cnhalo.net/2016/06/13/memory-optimize/