netty内存分配总览

netty的内存分配总体上思路是参考jemalloc
jemalloc介绍:
http://jemalloc.net/
https://people.freebsd.org/~jasone/jemalloc/bsdcan2006/jemalloc.pdf
中文版:
https://blog.csdn.net/stillingpb/article/details/50937366
如果对jemalloc源码感兴趣、可以参考如下系列文章
https://www.jianshu.com/p/f1988cc08dfd

这里贴出一张jemalloc内存划分视图

image.png

如上图所示jemalloc对内存的划分遵循由大到小、逐层分配:

1. 内存是由一定数量的arean进行管理的.
   对应于netty中就是PoolArena，netty在实例化内存分配器ByteBufAlloctor的时候初始化PoolArean的数量为 2倍的cpu核数
   netty为什么将内存根据arean划分为不同的块？
   参考 https://blog.csdn.net/stillingpb/article/details/50937366
2. 一个arena被分割成若干chunks，作为向操作系统请求的内存的基本单元。
   在netty中多个chunk之间根据不同的使用率分类并且之间通过双向链表进行关联。
3. chunk内部又包含着若干runs, 作为分配小块内存的基本单元.
   在netty中chunk的默认大小为16M、通过一个完全二叉树进行管理、这个完全二叉树的叶子节点的大小就是一个page的大小、默认为8k，多个page组成一个run、当请求内存大小大于page、netty中分配一个run的大小、也就是多个page块。
4. run由pages组成, 最终被划分成一定数量的regions.
   在netty中如请求的内存大于一个page(8k)，那么poolChunk会分配多个page给应用程序也就是一个Run,同时一个page也可继续被分割为若干个子regions、作为netty内存分配的最小单元，在netty中也即是一个PoolSubpage。

netty内存分配流程

首先举一个生活中例子。假如我下了一个单，订购一块 N 字节的内存，并等待它的到达。怎样做到即时送达？

• 如果订购的内存是个小件（好比一块橡皮、一本书或是一个微波炉等），那么直接从同城仓库送出。
• 如果订购的内存是个大件（好比电视机、空调等），那么得从区域仓库（例如华东区仓库）送出。
• 如果订购的内存是个巨大件（好比汽车、轮船），那么得从全国仓库送出。

• 在 netty 类比以上的物流系统中
  同城仓库相当于 PoolThreadCache —— 线程独有的内存仓库；
  区域仓库相当于 PoolArean —— 几个线程共享的内存仓库；
  全国仓库相当于全局变量指向的内存仓库，为所有线程可用。
  在 netty 中，整块批发内存，之后或拆开零售，或整块出售。整块批发的内存叫做 chunk，对于小件和大件订单，则进一步拆成 run。
  Chunk 的大小为 16MB（可调）或其倍数，如果是堆外内存、那么根据16M对齐；而 run 大小为页大小(8k)的整数倍。
  netty中整个内存分配可以用以下图来展示:

  
  image.png