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Redis內(nèi)存分配深度剖析：tcmalloc與jemalloc的對比與選擇
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概述
Redis作為一款高性能的鍵值對存儲系統(tǒng)，其內(nèi)存管理機制對于性能的提升具有至關(guān)重要的作用，在Redis的內(nèi)存管理中，內(nèi)存分配器是一個核心組件，負責為Redis分配、釋放內(nèi)存，目前，Redis支持多種內(nèi)存分配器，如tcmalloc、jemalloc等，本文將對tcmalloc和jemalloc進行深入分析，探討它們在Redis中的表現(xiàn)及如何選擇合適的內(nèi)存分配器。
tcmalloc
1、簡介
tcmalloc（Thread-Caching Malloc）是Google開發(fā)的一款內(nèi)存分配器，主要應用于Linux系統(tǒng)，它采用了線程緩存機制，可以顯著減少多線程程序中的鎖競爭，提高內(nèi)存分配效率。
2、特點
（1）小型對象分配：tcmalloc針對小型對象（如小于32KB）的分配進行了優(yōu)化，通過線程緩存機制，減少了系統(tǒng)調(diào)用的次數(shù)，提高了分配速度。
（2）緩存利用率：tcmalloc通過將相同大小的內(nèi)存塊進行分組，提高了緩存的利用率，減少了內(nèi)存碎片。
（3）釋放內(nèi)存：tcmalloc在釋放內(nèi)存時，會盡量將相鄰的空閑內(nèi)存合并，減少內(nèi)存碎片。
（4）跨線程緩存：tcmalloc支持跨線程緩存，當一個線程釋放內(nèi)存時，其他線程可以更快地獲取到這些內(nèi)存。
3、在Redis中的應用
在Redis中，tcmalloc作為內(nèi)存分配器時，可以提高Redis的內(nèi)存分配性能，尤其是在多線程環(huán)境下，tcmalloc在某些場景下可能會產(chǎn)生較高的內(nèi)存碎片，需要定期進行碎片整理。
jemalloc
1、簡介
jemalloc（Jeffrey’s Malloc）是Facebook開發(fā)的一款內(nèi)存分配器，主要用于 FreeBSD 系統(tǒng)和 Linux 系統(tǒng)，它以高性能、低碎片為特點，被廣泛應用于各種大型項目中。
2、特點
（1）低碎片：jemalloc通過采用紅黑樹對空閑內(nèi)存進行管理，減少了內(nèi)存碎片。
（2）可擴展性：jemalloc支持多線程分配，可以充分利用多核CPU的性能。
（3）內(nèi)存分配策略：jemalloc支持多種內(nèi)存分配策略，如大小類分配、伙伴系統(tǒng)等，可以根據(jù)不同場景選擇合適的策略。
（4）快速釋放：jemalloc在釋放內(nèi)存時，可以快速將內(nèi)存返回給操作系統(tǒng)，降低內(nèi)存使用率。
3、在Redis中的應用
在Redis中，jemalloc作為內(nèi)存分配器時，可以提供較低的內(nèi)存碎片和較高的內(nèi)存利用率，在某些場景下，jemalloc的性能可能不如tcmalloc。
對比與選擇
1、性能
在性能方面，tcmalloc和jemalloc各有優(yōu)勢，tcmalloc在小型對象分配和多線程環(huán)境下具有較好的性能，而jemalloc在低碎片和可擴展性方面表現(xiàn)更優(yōu)。
2、內(nèi)存碎片
tcmalloc和jemalloc在內(nèi)存碎片方面存在一定差異，tcmalloc可能會產(chǎn)生較高的內(nèi)存碎片，需要定期進行碎片整理；而jemalloc通過紅黑樹管理空閑內(nèi)存，碎片較低。
3、選擇建議
（1）根據(jù)應用場景：如果應用場景中涉及大量小型對象分配，且對多線程性能要求較高，可以選擇tcmalloc；如果對內(nèi)存碎片和內(nèi)存利用率有較高要求，可以選擇jemalloc。
（2）考慮系統(tǒng)環(huán)境：tcmalloc主要應用于Linux系統(tǒng)，而jemalloc可以應用于FreeBSD和Linux系統(tǒng)，根據(jù)所在系統(tǒng)環(huán)境選擇合適的內(nèi)存分配器。
（3）性能測試：在實際應用中，可以對tcmalloc和jemalloc進行性能測試，根據(jù)測試結(jié)果選擇合適的內(nèi)存分配器。
本文對Redis中使用的兩種內(nèi)存分配器tcmalloc和jemalloc進行了深入分析，對比了它們的特點、在Redis中的應用以及如何選擇合適的內(nèi)存分配器，在實際應用中，應根據(jù)具體場景和需求，選擇合適的內(nèi)存分配器，以提高Redis的性能和穩(wěn)定性。
當前名稱：淺談redis采用不同內(nèi)存分配器tcmalloc和jemalloc
本文鏈接：http://m.fisionsoft.com.cn/article/dhpddjj.html
