(四) netty内存池：技术概要

1 netty内存池概述

内存管理，按使用的范围，分为操作系统的内存管理和用户应用自己的内存管理。操作系统的内存管理是指，进程在需要时向操作系统申请分配一定量的内存资源，并在使用结束后释放和回收内存资源。常见的操作系统内存管理算法有：slab、buddy、jemalloc等经典算法。

而有些应用为了更有效地使用内存，自己借鉴操作系统的内存管理算法，实现了自己进程内的内存管理，比如netty(这里是指使用了netty的JVM进程)。基本做法是，先向操作系统申请一块较大的内存，然后自己再按使用需求在这块内存上进行分配和释放。

netty引入内存池技术，就是为了更有效地使用内存，概括起来主要包括以下几个目的：
1、更快速地分配和释放内存。因为netty是直接内存的重度用户，而直接内存的分配和回收，都涉及到系统调用，这是很慢的。如果将申请到的内存缓存起来，下次使用时直接从内存池分配，就快多了。

2、减少内存碎片。netty几乎完全借鉴了jemalloc内存分配算法，对内存外碎片和内碎片都有很好的控制。

3、使用合理的数据结构来记录内存块的分配状态(比如哪些已分配、哪些未分配以及未分配的内存在哪里)，使得这些元数据消耗的内存尽量少。

4、使得应用所占用的内存页尽量少，避免发生过多的page fault，从而导致频繁换页，降低性能。

5、netty对内存使用量进行了跟踪监控，能更好地了解内存的使用情况。同时提供了内存泄露监控的机制。

2 netty内存池内存分配算法概述

netty内存池的内存分配技术，完全借鉴了jemalloc算法，只在细微之处有所差别。所以后面我们直接按netty源码来讲解，而jemalloc本身，可以参考：jemalloc论文和facebook的文章