10.内存性能-分析套路

内存性能指标

首先，你最容易想到的是系统内存使用情况，比如已用内存、剩余内存、共享内存、可用内存、缓存和缓冲区的用量等。

已用内存和剩余内存很容易理解，就是已经使用和还未使用的内存。

共享内存是通过 tmpfs 实现的，所以它的大小也就是 tmpfs 使用的内存大小。tmpfs 其实也是一种特殊的缓存。可用内存是新进程可以使用的最大内存，它包括剩余内存和可回收缓存。

缓存包括两部分，一部分是磁盘读取文件的页缓存，用来缓存从磁盘读取的数据，可以加快以后再次访问的速度。另一部分，则是 Slab 分配器中的可回收内存。

缓冲区是对原始磁盘块的临时存储，用来缓存将要写入磁盘的数据。这样，内核就可以把分散的写集中起来，统一优化磁盘写入。

第二类很容易想到的，应该是进程内存使用情况，比如进程的虚拟内存、常驻内存、共享内存以及 Swap 内存等。虚拟内存，包括了进程代码段、数据段、共享内存、已经申请的堆内存和已经换出的内存等。这里要注意，已经申请的内存，即使还没有分配物理内存，也算作虚拟内存。常驻内存是进程实际使用的物理内存，不过，它不包括 Swap 和共享内存。共享内存，既包括与其他进程共同使用的真实的共享内存，还包括了加载的动态链接库以及程序的代码段等。Swap 内存，是指通过 Swap 换出到磁盘的内存。当然，这些指标中，常驻内存一般会换算成占系统总内存的百分比，也就是进程的内存使用率。除了这些很容易想到的指标外，我还想再强调一下，缺页异常。在内存分配的原理中，我曾经讲到过，系统调用内存分配请求后，并不会立刻为其分配物理内存，而是在请求首次访问时，通过缺页异常来分配。缺页异常又分为下面两种场景。可以直接从物理内存中分配时，被称为次缺页异常。需要磁盘 I/O 介入（比如 Swap）时，被称为主缺页异常。

内存性能工具

 

 

分析套路

 

优化思路

最好禁止 Swap。如果必须开启 Swap，降低 swappiness 的值，减少内存回收时 Swap 的使用倾向。

减少内存的动态分配。比如，可以使用内存池、大页（HugePage）等。尽量使用缓存和缓冲区来访问数据。比如，可以使用堆栈明确声明内存空间，来存储需要缓存的数据；或者用 Redis 这类的外部缓存组件，优化数据的访问。

使用 cgroups 等方式限制进程的内存使用情况。这样，可以确保系统内存不会被异常进程耗尽。

通过 /proc/pid/oom_adj ，调整核心应用的 oom_score。这样，可以保证即使内存紧张，核心应用也不会被 OOM 杀死。