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提升内存池的分配效率，和cpu缓存一样都是比较底层的性能优化方法。在现在分布式集群应用的情况下，如果能从底层出发，很小粒度的性能提升，在分布式环境多集群的规模放大下，都将带来成倍的性能优化提升

下面带大家一步步了解内存池相关的知识。

一、应用请求分配内存的流程

• 应用代码申请内存时，先在应用内存池内申请，如果有足够可用空间直接返回，否则从C库内存池中申请内存资源，当C库内存池没有足够的内存空间时，才会从OS申请内存资源。

• 当应用向C库内存池申请1kb的内存空间时，C库内存池并不只申请1kb大小的内存空间，而是预先分配几百k的内存资源，当应用在申请内存时，直接从内存池中返回即可，提升内存分配的效率。

二、常用的C库内存池

目前有两种C库内存池分配器

ptMalloc（这也是linux系统默认的c库内存池分配策略）和tcMalloc（thread cache内存分配策略）

不同的设计思想

ptMaclloc是内存池共享的方式，他认为一个线程分申请了一部分内存空间，其他线程也可能会申请同样的内存空间，因此他采用的策略是多线程内存共享的方式，为了解决多线程共享数据安全问题，因此必须要枷锁，在多线程的并发争用的情况下，枷锁带来的成本比较高，但是内存的利用率就比较高；相反tcMalloc是每个线程单独维护、释放自己线程的内存资源，避免了读线程征用的情况，但是内存的利用率不高。

三、如何结合业务选型选择适用的C库内存池

ptMalloc和tcMalloc的分配效率 可以参考链接：goog-perftools.sourceforge.net/doc/tcmallo…

同样并发线程情况下，不同内存大小空间申请时，每CPU时钟能处理的操作数（百万单位）

相同内存申请大小前提下，不同线程并发数，每CPU时钟执行操作数据（百万单位）

性能结论

• 首先把所需分配的内存大小做下三类分档

  • 小内存：128k

  • 中内存：介于128和1M之间

  • 大内存：大于1M

• 在处理小内存分配时，在单线程还是多线程并发情况下，tcMalloc都是要优于ptMalloc的

• 图中分配的内存都是在128K为节点的，小于256K是同样的指标。当分配内存为中大内存时，ptMalloc是要优于tcMalloc的

选型/应用场景

设计理念的不同，也就决定了他们适合不同的场景。由以上的性能结论分析，如果我们的应用程序每次申请内存空间为小内存时，推荐适用tcMalloc内存池分配策略。相反推荐适用ptMalloc。

c库内存池在java中，使用堆外内存时，才会使用到，常见的jdk中directBuffer，一般使用的不多，往往使用在网络传输，IO文件读写时，堆外内存可以节省一次对象内存复制的过程。其他应用程序比如数据库、nginx等就可以根据内存使用情况，合理选择内存分配池。