[發明專利]一種內存池性能彈性伸縮的實現方法及系統

有效

• 申請號: 202110846621.1
• 申請日: 2021-07-26
• 公開（公告）號: CN113504994B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 楊成
• 申請（專利權）人: 上海遁一信息科技有限公司
• 主分類號: G06F9/50
• 分類號: G06F9/50
• 代理公司: 北京思創大成知識產權代理有限公司 11614
• 代理人: 張立君

本發明公開一種內存池性能彈性伸縮的實現方法及系統。所述實現方法包括：獲取內存使用者的內存塊申請信息和內存塊歸還信息；根據所述內存塊申請信息和所述內存塊歸還信息獲取內存池的內存塊消耗趨勢；根據所述內存塊消耗趨勢，基于預定的內存池性能彈性伸縮實現策略對所述內存池進行相應的控制或者不做處理，所述控制為控制所述內存池向操作系統歸還內存塊或者控制所述內存池向所述操作系統申請內存塊。所述實現系統包括對應實現上述步驟的內存池性能監控模塊和內存池性能調整模塊。根據本發明，能夠有效地解決現有的內存池因保有的內存固定而容易導致相應服務器和操作系統的性能降低或者無法完全支撐業務服務程序的內存需求的問題。

技術領域

本發明屬于計算機軟件性能管理領域，更具體地，涉及一種內存池性能彈性伸縮的實現方法及系統。

背景技術

當計算機程序運行時，需要從操作系統申請內存，然而對于操作系統內核而言，物理內存的管理和分配是一項非常復雜的技術與實現。由于受限于架構和物理極限，相較于CPU和高速緩存，物理內存的分配是非常緩慢的，尤其是在系統繁忙期間，可用內存的查找和分配的操作會導致操作系統的性能較閑時顯著下降。除此之外，當操作系統內因內存管理不善而存在內存碎片時，很可能導致內存使用者向操作系統申請連續的物理內存的請求的失敗。這一問題具有一般性，尤其是在服務器環境下，服務端程序需要大量、快速和穩定的內存申請、分配和釋放的支持時，如何保證服務端程序擁有可靠且性能穩定的內存可以隨時使用，是計算機科學領域的一個普遍問題。

為了解決這一問題，大多數優秀的軟件在服務端程序中都會選擇使用內存池技術，具體為：內存池預先從操作系統中申請內存到內存池中，計算機軟件再從內存池中申請內存，供業務服務程序使用，以盡量避免每次申請內存時都需要從操作系統內核中分配可用內存地址和大小的運算開銷，從而有效地降低內存請求執行的耗時。軟件所申請的內存使用完畢后，又將內存歸還給內存池而不是操作系統。

由此可見，內存池作為操作系統與業務服務程序之間的中間層，保有能夠保證業務服務程序可以大量、快速和穩定使用的內存。然而，現有的內存池技術并未完全解決問題，這是由于內存池中保有的內存大小通常無法完全匹配業務服務程序的需求。具體地，如果內存池按照業務服務程序的最大需求保有內存，則會導致大量的內存閑置，進而降低服務器和操作系統的性能；如果內存池按照業務服務程序的最小需求保有內存，當業務服務繁忙時，內存池的內存又不足以完全支撐業務服務程序的內存需求，進一步地，當內存池因業務服務程序的內存需求增大而臨時向操作系統申請內存時，不僅操作耗時長而且容易出現內存申請失敗的現象，由此導致使用這一部分內存的業務請求處理超時或者原本應該使用這一部分內存的業務請求處理出錯，進而影響業務服務程序的性能，而對于對業務處理耗時要求較高的業務服務程序而言，上述問題對其性能的影響尤其嚴重。

發明內容

本發明的目的在于解決現有的內存池因保有的內存固定而容易導致相應服務器和操作系統的性能降低或者無法完全支撐業務服務程序的內存需求的問題。

為了實現上述目的，本發明提供一種內存池性能彈性伸縮的實現方法及系統。

根據本發明的第一方面，提供了一種內存池性能彈性伸縮的實現方法，該方法包括以下步驟：

獲取內存使用者的內存塊申請信息和內存塊歸還信息；

根據所述內存塊申請信息和所述內存塊歸還信息獲取內存池的內存塊消耗趨勢；

根據所述內存塊消耗趨勢，基于預定的內存池性能彈性伸縮實現策略對所述內存池進行相應的控制或者不做處理，所述控制為控制所述內存池向操作系統歸還內存塊或者控制所述內存池向所述操作系統申請內存塊。

作為優選的是，所述獲取內存使用者的內存塊申請信息和內存塊歸還信息具體為：

獲取預定的信息獲取時段內的內存使用者的內存塊申請信息和內存塊歸還信息；