幾個重要概念 Slab memcached通過slab機制進行記憶體的分配和回收，slab是一個記憶體塊，它是memcached一次申請記憶體的最小單位，。在啟動memcached的時候一般會使用參數-m指定其可用記憶體，但是並不是在啟動的那一刻所有的記憶體就全部分配出去了，只有在需要的時候才會去申請，而且每 ...
幾個重要概念
Slab
memcached通過slab機制進行記憶體的分配和回收，slab是一個記憶體塊，它是memcached一次申請記憶體的最小單位，。在啟動memcached的時候一般會使用參數-m指定其可用記憶體，但是並不是在啟動的那一刻所有的記憶體就全部分配出去了，只有在需要的時候才會去申請，而且每次申請一定是一個slab。Slab的大小固定為1MB（1MB=1024KB=1024×1024B=1048576B，1048576位元組），一個slab由若幹個大小相等的chunk組成。
Slab的分類
根據chunk的大小而將Slab分為不同的類，chunk大小的增幅由增長因數factor決定。根據memcached版本的不同而分類也各有不同，-vv查詢分類。
Chunk
chunk是Slab的組成單位，每個Slab都被分割成大小相等的chunk，分割Slab時，不夠一個chunk大小的記憶體空間將被不可以避免的浪費（記憶體碎片化）。每個chunk中都保存了一個item結構體，item結構體由屬性域和數據域組成，數據域中有一個變長數據data，是真正存儲緩存記錄key和value的地方。
圖memcached Slab 分類示意圖
源碼
typedef struct _stritem {
//屬性域
struct _stritem *next;
struct _stritem *prev;
......
//數據域
union {
uint64_t cas;
char end;
} data[];
} item;
Chunk的計算
對於Slab 分類 i，求Slab 分類 i中的chunk的大小：
chunkSize = (default_size + item_size)*f^(i-1) + CHUNK_ALIGN_BYTES
各參數含義：
l i，分類
l default_size，預設大小為48位元組，也就是item結構體中數據域的大小為48位元組，可以通過-n參數來調節其大小
l item_size， item結構體的長度，固定為32位元組
l f，factor，增長因數，是chunk變化大小的因素，預設值為1.25，調節f可以改變chunk的增幅，在啟動時可以使用-f來指定
l CHUNK_ALIGH_BYTES 是一個長常量值，用來保證chunk的大小是這個常量值的整數倍，防止越界。CHUNK_ALIGH_BYTES 大小為sizeof(void *)
例如：void *的長度在不同系統上不一樣，在32位機器上，sizeof(void *)值為4
所以，在32為的系統中，Slab 分類1中chunk的大小為：
chunkSize1 = (48 + 32)* 1.25^(1-1) + 4 = 84（有待驗證）
從chunkSize的計算公式可以看出，可以通過調節-n，-f參數來調整chunk的大小，這也是實際中mecahced調優的關鍵，合理的調節-n，-f參數以充分利用記憶體資源，儘可能的減少記憶體碎片化。
記憶體分配
當我們通過add命令向memcached中添加一條記錄的時候，memcached會根據數據的大小選擇合適的slab，memcached維護著slab中空閑的chunk列表，並從中選擇一塊分配給要添加的記錄。
如要存的item大小為100byte，chunk大小為80byte的slab將存不下，而chunk大小為120byte的slab又有剩餘，此時memcached會將數據存到chunk大小為120byte的slab中。而剩餘的20byte空間將不可避免的浪費。
需要註意的是，當chunk大小為120byte的slab已經滿時，memcached並不會尋找更大chunk的slab，如chunk大小為140byte的slab來存儲，而是把chunk大小為120byte的slab中的舊數據踢掉。
增長因數調優
memcached 在啟動時可以通過f 選項指定增長因數，預設為1.25。增長因數的不同，chunk大小也不同，應根據實際情況，指定合理的增長因數避免過多的記憶體空間浪費。
過期數據惰性刪除
Memcached中，當某個chunk 中的數據過期後，並不會馬上從記憶體中刪除，因此，使用stats 統計時，curr_item 中仍然有其信息，直到新的數據占用該chunk ；當試圖去get改數據時，先判斷是否過期，如果過期則返回空並清空chunk，curr_item減1。過期數據不會馬上刪除，這種機制稱為lazy expiration，即惰性失效，好處是不需要另外去檢查數據是否失效，節省了CUP的檢測成本。
LRU刪除機制
和操作系統記憶體管理類似，memcached數據刪除機制使用的是“最近最少使用”機制（Least Recently Used）進行數據剔除，memcached通過維護一個計數器，來判斷最近誰最少被使用，當有新的數據進來時，最近最少用的數據將被剔除。
memcached使用三十二位元的迴圈冗餘校驗（CRC-32）計算鍵值後，將數據分散在不同的機器上。當chunk滿了以後，接下來新增的數據會以LRU機制替換掉。
即使某個key被設置永久有效期，也一樣會被踢出來，即永久數據被踢現象。
參考文檔：
http://kenby.iteye.com/blog/1423989
http://www.dexcoder.com/selfly/article/2248
http://www.dexcoder.com/selfly/series/63
http://www.cnblogs.com/luluping/archive/2009/01/14/1375456.html
