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读memcached

2011-05-22


最近在看memcached的源代码,边看边随手记录了一下。



assoc.c: 记录一个item是否存在于缓存中,这里使用了power 2扩展,primary_hashtable,和old_hashtable分别存新申请的hashtable和旧的hashtable。这里起了个线程来做拷贝的工作,当需要扩展hashtable的时候就触发assoc_expand函数,但是这个函数做的工作是备份primary_hashtable,即old_hashtable=primary_hashtable;然后申请新的空间,标识expanding为true,如果申请空间失败则交换回来。通过条件信号量,assoc_maintenance_thread把old_hashtable的数据逐步拷贝到新的hashtable中,当拷贝完了后释放old_hashtable的空间。耗时的操作用另外一个线程逐步来处理,不过查询和插入都要注意是否是在扩展状态,判断是去old还是primary里面去操作。


cache.c: 在malloc和free的基础上封装了一层,多线程安全的。维持了一个指针列表,释放的时候并没有一下就把内存还给系统,而是在列表中保存了下来,申请时如果列表中有没用的指针就直接返回给出来。能这么因为这个cache模块只是负责申请和释放size相同的内存块。




thread.c: 维持连接列表相关的内容。为一个队列,cq_push、cq_pop,维持一个LRU机制。cqi_new函数返回一个新的CQ_ITEM指针,同样维持了一个cqi_freelist,当有空闲指针的时候直接返回,当没有空闲的时候申请一个列表,从第二个开始连结成链表形式,返回第一个元素的指针。create_worker,创建一个处理线程。Item为memcached中处理的主要对象,item_alloc、item_get、item_link、item_unlink、item_remove方法,处理的时候都要锁住cache_lock。threadlocal_stats_reset、threadlocal_stats_aggregate:统计信息相关。slab_stats_aggregate:统计一个线程使用的slab信息。threadlocal_stats_reset:清空统计信息。




thread_init:主程序中调用的创建多线程函数,包括初始化互斥锁(cache_lock,stats_lock),条件锁,空闲连接列表等。nthreads为初始化的线程数目,继续调用setup_thread启动每一个线程,调用create_worker创建处理线程。



stats.c:负责统计信息,记录get、set、delete、hits的数目。以前缀作为key。


slabs.c:负责管理内存申请和释放,slabs主要是为了避免内存碎片问题,同时提高申请内存的速度,其基本原理是大块地申请内存,根据不同的slabclass块大小分给slabclass,申请内存的时候根据地址选择最适合的slabclass,从中去下内存返回指针,释放的时候只是放在其空闲指针列表中(不少地方都用到这样的方式)。slab_list没什么用,因为释放的指针放在了slots里面啊!slabs贪婪地使用内存,整个这东西的作用就是用内存空间来换时间效率的。


memcached.c:主程序,分析设置参数默认值,分析参数根据参数修改配置参数。初始化stats,assoc,conn,slabs等。thread_init启动线程,每一个线程都有自己的struct event_base,setup_thread函数初始化这些,最重要的设置thread_libevent_process来处理新的连接。一直到:

  / Create threads after we’ve done all the libevent setup. /
for (i = 0; i < nthreads; i++) {
create_worker(worker_libevent, &threads[i]);
}

每个线程进入自己的event_loop。




当请求来临的时候对于每一个连接,增加一个事件来调用处理函数event_handler。每个连接的处理过程是一个状态机,drive_machine(conn* c)来处理,由even_handler来调用,状态转移这部分代码比较复杂,conn_listening —> conn_new_cmd —> conn_parse_cmd —> conn_mwrite —> conn_closing。process_command来处理各种命令。

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