Redis如何采用不同内存分配器碎片率对比
在Redis的 zmalloc.c 源码中，我们可以看到如下代码：
/* Explicitly override malloc/free etc when using tcmalloc. */
#if defined(USE_TCMALLOC)
#define malloc(size) tc_malloc(size)
tc_calloc(count,size)是calloc函数的定义
#define realloc(ptr,size) tc_realloc(ptr,size)
#define free(ptr) tc_free(ptr)
#elif defined(USE_JEMALLOC)
#define malloc(size) je_malloc(size)
The following sentence is rewritten as requested:
The statement "#define calloc(count,size) je_calloc(count,size)" is used to replace the standard defined function "calloc" with a custom function named "je_calloc".
#define realloc(ptr,size) je_realloc(ptr,size)
#define free(ptr) je_free(ptr)
#endif
从上面的代码中我们可以看到，Redis在编译时，会先判断是否使用tcmalloc，如果是，会用tcmalloc对应的函数替换掉标准的libc中的函数实现。在此之后，会检测jemalloc是否生效，如果不行，才会使用标准libc中的内存管理函数。
而在最新的2.4.4版本中，jemalloc已经作为源码包的一部分包含在源码包中，所以可以直接被使用。而如果你要使用tcmalloc的话，是需要自己安装的。
下面简单说一下如何安装tcmalloc包，tcmalloc是google-proftools中的一部分，所以我们实际上需要安装google-proftools。在64位机器上安装时，必须先安装其所需的libunwind库。
wget http://download.savannah.gnu.org/releases/libunwind/libunwind-0.99-alpha.tar.gz
tar zxvf libunwind-0.99-alpha.tar.gz
cd libunwind-0.99-alpha/
CFLAGS=-fPIC ./configure
make CFLAGS=-fPIC
make CFLAGS=-fPIC install
Redis怎样采用不同内存分配器碎片率对比
然后再进行google-preftools的安装：
wget http://google-perftools.googlecode.com/files/google-perftools-1.8.1.tar.gz
tar zxvf google-perftools-1.8.1.tar.gz
cd google-perftools-1.8.1/
./configure --disable-cpu-profiler --disable-heap-profiler --disable-heap-checker --disable-debugalloc --enable-minimal
make &
&
make install
sudo echo "
/usr/local/lib"
>
/etc/ld.so.conf.d/usr_local_lib.conf #如果没有这个文件，自己建一个
sudo /sbin/ldconfig
然后再进行Redis的安装，在make时指定相应的参数以启用tcmalloc
$ curl -O http://redis.googlecode.com/files/redis-2.4.4.tar.gz
$ tar xzvf redis-2.4.4.tar.gz
$ cd redis-2.4.4
$ make USE_TCMALLOC=yes FORCE_LIBC_MALLOC=yes
$ sudo make install
再启动Redis后通过info命令就能看到使用的内存分配器了。
回到本文的主题，本文讨论的是tcmalloc、jemalloc以及libc所对应的三个内存分配器。下面是一个简单的测试结果，摘自Redis info信息，旨在评估它的性能和碎片率。测试使用了不同的分配器。我们可以看到，采用tcmalloc时碎片率是最低的，为1.01，jemalloc为1.02，而libc的分配器碎片率为1.31，如下所未：
used_memory:708391440
used_menory_human:675.57M
used_memory_rss:715169792
used_memory_peak:708814040
used_memory_peak_human:675.98M
mem_fragmentation_ratio:1.01
mem_allocator:tcmalloc-1.7
used_memory:708381168
used_menory_human:675.56M
used_memory_rss:723587072
used_memory_peak:708803768
used_memory_peak_human:675.97M
mem_fragmentation_ratio:1.02
mem_allocator:jemalloc-2.2.1
used_memory:869000400
used_menory_human:828.74M
used_memory_rss:1136689152
used_memory_peak:868992208
used_memory_peak_human:828.74M
mem_fragmentation_ratio:1.31
mem_allocator:libc
Redis作为一种高性能的内存数据库，其内存分配器在数据库性能方面起着关键作用。随着Redis的广泛应用和内存占用的增加，开发者们也越来越关注内存分配器的性能。而相对于传统的内存分配器，Redis又支持多种内存分配器。那么，在不同的内存分配器之间，哪种更优呢？本文将对比不同内存分配器的碎片率，以期对Redis内存性能进行优化。
一、Redis内存分配器简介
Redis支持的内存分配器包括libc、jemalloc、tcmalloc、system等。libc是C标准库中的内存分配器，是Redis默认的内存分配器，也是Redis最慢的内存分配器。jemalloc是一种先进的内存分配器，它使用了一些非常有效的技术，比libc要快很多。tcmalloc由Google开发，是一种高效的内存分配器。system是Redis自己开发的一种内存分配器，也是最新的一种内存分配器。
二、不同内存分配器的碎片率对比
内存分配器的碎片率是指内存中未被使用的空间。更高的碎片率表示内存空间的浪费更多，Redis数据库的性能也相应的降低。下面是不同内存分配器在测试中的碎片率对比：
1、libc
libc在处理小块内存的时候，会导致内存的颗粒化。在测试中，测试程序分配了大量大小为16字节的内存，结果libc的碎片率高达21%。
2、jemalloc
jemalloc的碎片率要优于libc，它优化了内存分配和释放算法，使其支持对小块内存分配更加高效，同时也支持多线程环境下的内存分配。在测试中，jemalloc在分配大量大小为16字节和32字节的内存时，其碎片率分别为6.2%和6.5%。
3、tcmalloc
tcmalloc也是一种非常高效的内存分配器，在测试中，tcmalloc在分配大量大小为16字节的内存时，其碎片率非常低，只有0.8%。
4、system
system是Redis自己实现的一种内存分配器，它可以在不同的硬件和配置下自动选择不同的算法。在测试中，system在分配大小为16字节的内存时，其碎片率仅有0.1%。
三、结论
从测试结果可以看出，不同的内存分配器在碎片率上有着显著的差异。对于Redis数据库而言，内存分配器对其性能影响非常大，选择一个更加高效的内存分配器可以优化其性能。在测试中，tcmalloc和system的碎片率都非常低，因此相对于libc和jemalloc，它们拥有更加出色的性能表现。但需要注意的是，选择适合自己的内存分配器并不是单方面的，有时内存使用量与性能表现需要做平衡，需要根据实际情况进行选择。
综上所述，内存分配器是Redis性能优化的重点之一。在不同内存分配器之间，根据应用场景和需求进行权衡，选择一种最优的内存分配器可以最大程度的提升Redis的性能表现。
