细说 MySQL 之 MEM_ROOT

这篇文章会详细解说MySQL中使用非常广泛的MEM_ROOT的结构体，同时省去debug部分的信息，仅分析正常情况下，mysql中使用MEM_ROOT来做内存分配的部分。

在具体分析之前我们先例举在该结构体使用过程中用到的一些宏:

下面再来看看MEM_ROOT结构体相关的信息:

以下是分配具体的block信息.

其实MEM_ROOT在分配过程中，是通过双向链表来管理used和free的block:

MEM_ROOT的初始化过程如下:

初始化过程中，block_size空间为block_size-ALLOC_ROOT_MIN_BLOCK_SIZE。因为在内存不够，需要扩容时，是通过mem_root->block_num >>2 * block_size 来扩容的，所以mem_root->block_num >>2 至少为1，因此在初始化的过程中mem_root->block_num=4(注:4>>2=1)。

下面来看看具体分配内存的步骤:

上述代码的具体逻辑如下:

1.查看free链表，寻找满足空间的block。如果找到了合适的block,则： 1.1 直接返回该block从size-left处的初始地址即可。当然，在free list遍历的过程中，会去判断free list 中第一个block中left的空间不满足需要分配的空间，且该block中已经查找过了10次 (ALLOC_MAX_BLOCK_USAGE_BEFORE_DROP)都不满足分配长度，且该block剩余空间小于 4k(ALLOC_MAX_BLOCK_TO_DROP),则将该block 移动到used链表中。

2.如果free链表中，没有合适的block，则： 2.1 分配 mem_root->block_size * (mem_root->block_num >> 2)和length+ALIGN_SIZE(sizeof(USED_MEM)) 中比较大的作为新的block内存空间。 2.2 根据该block的使用情况，将该block挂在used或者free链表上。

这里需要注意的是二级指针的使用:

prev指向的是最后一个block的next指向的地址的地址：

所以将prev的地址替换为new block的地址，即将该new block加到了free list的结尾:*prev=next;

总结：

MEM_ROOT的内存分配采用的是启发式分配算法，随着后续block的数量越多，单个block的内存也会越大:block_size= mem_root->block_size * (mem_root->block_num >> 2) .