Glibc内存管理--ptmalloc2源代码分析（十）

3.2.7 使用注意事项

为了避免Glibc内存暴增，使用时需要注意以下几点：

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。

1.  Ptmalloc不适合用于管理长生命周期的内存，特别是持续不定期分配和释放长生命周期的内存，这将导致ptmalloc内存暴增。如果要用ptmalloc分配长周期内存，在32位系统上，分配的内存块最好大于1MB，64位系统上，分配的内存块大小大于32MB。这是由于ptmalloc默认开启mmap分配阈值动态调整功能，1MB是32位系统mmap分配阈值的最大值，32MB是64位系统mmap分配阈值的最大值，这样可以保证ptmalloc分配的内存一定是从mmap映射区域分配的，当free时，ptmalloc会直接把该内存返回给操作系统，避免了被ptmalloc缓存。
2. 不要关闭ptmalloc的mmap分配阈值动态调整机制，因为这种机制保证了短生命周期的内存分配尽量从ptmalloc缓存的内存chunk中分配，更高效，浪费更少的内存。如果关闭了该机制，对大于128KB的内存分配就会使用系统调用mmap向操作系统分配内存，使用系统调用分配内存一般会比从ptmalloc缓存的chunk中分配内存慢，特别是在多线程同时分配大内存块时，操作系统会串行调用mmap()，并为发生缺页异常的页加载新物理页时，默认强制清0。频繁使用mmap向操作系统分配内存是相当低效的。使用mmap分配的内存只适合长生命周期的大内存块。
3. 多线程分阶段执行的程序不适合用ptmalloc，这种程序的内存更适合用内存池管理，就像Appach那样，每个连接请求处理分为多个阶段，每个阶段都有自己的内存池，每个阶段完成后，将相关的内存就返回给相关的内存池。Google的许多应用也是分阶段执行的，他们在使用ptmalloc也遇到了内存暴增的相关问题，于是他们实现了TCMalloc来代替ptmalloc，TCMalloc具有内存池的优点，又有垃圾回收的机制，并最大限度优化了锁的争用，并且空间利用率也高于ptmalloc。Ptmalloc假设了线程A释放的内存块能在线程B中得到重用，但B不一定会分配和A线程同样大小的内存块，于是就需要不断地做切割和合并，可能导致内存碎片。
4. 尽量减少程序的线程数量和避免频繁分配/释放内存，Ptmalloc在多线程竞争激烈的情况下，首先查看线程私有变量是否存在分配区，如果存在则尝试加锁，如果加锁不成功会尝试其它分配区，如果所有的分配区的锁都被占用着，就会增加一个非主分配区供当前线程使用。由于在多个线程的私有变量中可能会保存同一个分配区，所以当线程较多时，加锁的代价就会上升，ptmalloc分配和回收内存都要对分配区加锁，从而导致了多线程竞争环境下ptmalloc的效率降低。
5.  防止内存泄露，ptmalloc对内存泄露是相当敏感的，根据它的内存收缩机制，如果与top chunk相邻的那个chunk没有回收，将导致top chunk一下很多的空闲内存都无法返回给操作系统。
6. 防止程序分配过多内存，或是由于Glibc内存暴增，导致系统内存耗尽，程序因OOM被系统杀掉。预估程序可以使用的最大物理内存大小，配置系统的/proc/sys/vm/overcommit_memory，/proc/sys/vm/overcommit_ratio，以及使用ulimt –v限制程序能使用虚拟内存空间大小，防止程序因OOM被杀掉。