仿TCMalloc高并发内存池项目介绍

慈云数据 2024-05-13 技术支持 41 0

TCMalloc项目介绍

官方介绍

TCMalloc介绍

Thread-Caching Malloc(TCMalloc),即线程缓存的malloc,是一种高性能的内存分配器,由Google开发并作为gperftools项目的一部分。TCMalloc旨在提高多线程程序的内存分配性能,通过减少锁争用和优化内存分配/释放操作来实现。

TCMalloc的核心思想是在每个线程中实现一个局部的内存缓存(ThreadCache),这样线程可以先从自己的缓存中快速分配和释放内存,而不是每次都直接与全局内存分配器交互,从而减少了锁的使用和上下文切换,提高了并发性能。

以下是TCMalloc的一些关键特点:

  1. 线程局部缓存:每个线程拥有自己的缓存区域,用于存储小对象,这样可以快速地分配和释放内存,而无需频繁获取全局锁。
  2. 中央缓存(CentralCache):当线程的局部缓存耗尽时,TCMalloc会从中央缓存分配一批内存对象,以此来补充线程缓存。
  3. 页面堆(PageHeap):是TCMalloc的后端组件,负责从操作系统获取内存并将其切割成合适大小的内存块供中央缓存使用。
  4. 大对象直接分配:对于大于某个阈值的对象(通常是256KB),TCMalloc会直接从PageHeap分配,而不经过中央缓存或线程缓存。
  5. 按大小分类(Size Classes):TCMalloc定义了多种大小类别(size classes),每个类别对应特定大小的对象,以优化内存使用效率。
  6. 垃圾回收:TCMalloc会定期进行垃圾回收,将不活跃的内存返回给操作系统,以避免内存泄漏。

TCMalloc适用于需要高性能内存分配的场景,尤其是在多线程服务器应用程序中。它通过减少锁的使用和优化内存访问模式,提高了内存分配的速度和程序的整体性能。

参考资料:

  • https://github.com/google/tcmalloc
  • https://zhuanlan.zhihu.com/p/678175054

    项目模块

    项目简介:简单介绍你的项目是做什么的,比如它是一个高效的内存分配器,用于提升多线程程序的性能。

    为什么做这个项目:解释为什么选择模仿 TCMalloc,比如它在哪些方面比标准库中的内存分配器做得好。

    核心功能:概述你的项目如何通过线程缓存来加速内存分配,以及它是如何处理大对象和小对象的。

    实现亮点:强调你项目中实现得最好的部分,比如你可能实现了一个特别高效的内存回收算法。

    使用说明:给出简单的步骤说明如何在你的程序中使用你的内存分配器。

    性能展示:如果可能的话,用图表或数据展示你的内存分配器在某些基准测试中的性能。

    记得保持介绍简洁明了,专注于最重要的点,避免过多的技术细节,这样听众更容易理解你的项目。

    技术栈

    C/C++、链表、哈希桶、操作系统内存管理、单例模式、多线程、互斥锁

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