memcached整理の内存管理及删除机制

　　内存的碎片化

　　如果用C语言直接malloc,free来向操作系统申请和释放内存时，在不断申请和释放的过程中，形成了一些很小的内存片段，无法再利用。这种空闲但无法利用内存的现象称为内存的碎片化。

　　slab allocator 缓解内存碎片化

　　memcached用slab allocator机制来管理内存。

　　slab allocator原理：预告把内存划分成数个slab class仓库（每个 slab class 大小为1M），各仓库切分成不同尺寸的chunk块，需要存内容时，判断内容大小，然后选取合理的仓库。

　　

　　系统如何选择合适的chunk？

　　memcached依据收到数据的大小，选择最合适数据大小的chunk组（slab class）。

　　memcached中保存着slab class内空闲的chunk列表，根据该列表选择空的chunk，然后将数据缓存与其中。

　　

　　tips：如果有100byte的内容要存，但仓库中122大小的chunk满了，并不会寻找更大的，如144的chunk来存，而是把122chunk的旧数据t掉！

　　固定大小chunk带来的浪费

　　由于有slab allocator机制，分配的chunk大小是"固定不变"的，因此，对于特定的item，可能造成内存空间的浪费。

　　比如，将100 字节的数据缓存到122 字节的chunk 中, 剩余的22 字节就浪费了。

　　

　　对于chunk空间的浪费问题，无法彻底解决，只能缓解该问题。

　　开发者可以对网站中缓存中的item 的长度进行统计,并制定合理的slab class 中的chunk 的大小.可惜的是,我们目前还不能自定义chunk 的大小,但可以通过参数来调整各slab class 中chunk大小的增长速度. 即增长因子, grow factor!（学过物理的，肯定知道加速度，我的理解是一个意思）。
　　grow factor调优

　　memcached在启动时可以设置 -f 参数指定grow factor大小，并在某种程度上控制相邻slab大小的差异，默认值为1.25。

　　我们来仔细观察一下增长因子为2与增长因子为1.25之间的差别：

　　增长因子为1.25：

　　

　　增长因子为2：

　　

　　对比可知, 当f=2 时, 各slab 中的chunk size 增长很快,有些情况下就相当浪费内存。因此,我们应细心统计缓存的大小,制定合理的增长因子。

　　tips：当f=1.25 时,从输出结果来看,某些相邻的slab class 的大小比值并非为1.25,可能会觉得有些计算误差，这些误差是为了保持字节数的对齐而故意设置的。

　　memcached的过期数据惰性删除

　　1、当某个值过期后，并没有从内存删除，因此，stats统计时，curr_item还保留其信息。

　　2、当新数据去占用他的位置时，当成空chunk来用。

　　3、当get值时，判断是否过期，如果过期，则返回空，并且清空，这样curr_item就减少了。　　

　　即--这个过期,只是让用户看不到这个数据而已,并没有在过期的瞬间立即从内存删除。这个称为lazy expiration, 惰性失效.好处--- 节省了cpu 时间和检测的成本。

　　memcached 此处用的lru 删除机制

　　如果122byte的chunk挤满了，又来了一个长度为120byte的数据要加入，t谁？memcached此处用了lru删除机制(操作系统的内存管理,常用fifo,lru 删除)，当某个单元被请求是，维护一个计数器，通过计数器来判断谁最少被使用，就把谁t掉。

　　lru: least recently used 最近最少使用；fifo: first in ,first out。

　　tips:即使某个key 是设置的永久有效期,也一样会被踢出来!即--永久数据被踢现象。

　　memcached 中的参数限制

　　key:250个字节

　　value：1M

　　内存：32位最大设置2G　　

　　如果有30g 数据要缓存,一般也不会单实例装30g, (不要把鸡蛋装在一个篮子里),一般建议开启多个实例(可以在不同的机器,或同台机器上的不同端口)。