[发明专利]一种基于分区设计的内存分配方法和装置

说明书

本发明提供了一种基于分区设计的内存分配方法和装置，所述方法包括以下步骤：预估数据总容量；根据预估的数据总容量请求相适配大小的内存块，并将所述内存块划分为若干内存分区；接收若干业务请求，并配置各业务请求与所述内存分区的对应关系，以使得各业务请求在进行处理时调用自身对应的内存分区进行处理。本申请通过预先设计合适的内存需求大小，一次性直接向系统申请一片连续的大内存，减少了系统运行过程中频繁申请小内存造成的性能消耗，提高了内存使用性能。同时，将业务请求的处理与内存分区相对应，避免了多线程的资源访问竞争，大大降低了多线程并发访问的执行性能消耗。

技术领域

本发明涉及内存设计领域，特别涉及一种基于分区设计的内存分配方法和装置。

背景技术

常见基于内存的数据库设计有多种内存组织方式，一种是碎片化内存，按需实时申请，每个数据对象都是独立的内存单元。另一种是分片化内存，事先设计一组分片，比如1KB、2KB、N(KB)的字节大小，各分片均预先申请一定数量，自己组织管理对象的存储，根据数据对象的大小选择合适的内存分片。

然而，不论何种内存组织方式，通常在进行多线程读写操作时，不可避免的出现访问资源竞争。如图1所示，多个并行处理线程在对相同内存数据库进行读写操作时，为了保证各处理线程之间不会冲突，就需要对内存数据库进行加锁控制，以保证同一块内存在同一时间只有一个线程访问，也就是实现各处理线程对内存的串行化访问，从而避免出现数据脏读、脏写。

现有技术对内存访问的方式存在以下缺点：

(1)对内存数据库的利用效率低。采用碎片化组织方式，系统在运行过程中实时申请或释放内存数据，很容易造成系统内存碎片，从而增加系统内存管理的消耗，造成后续内存分配越来越慢，甚至出现无法分配连续大内存的情况。采用分片化组织方式，由于带有预分配一定量的设计，这在一定程度上减轻了运行过程中频繁申请释放的问题，但仍然有分片不足时重新向系统申请消耗的情况，同时，自己管理分片内存，各分片的数量均衡管理不善可能会造成内存浪费。

(2)内存数据库的并发访问操作性能低。现有技术通过对内存数据库加锁来支持多线程的并发读写访问，会导致读写性能大幅度地降低，当线程数越多，参与锁请求的线程越多，出现抢占和唤醒线程等操作，大大降低了内存数据库的执行性能。

因此，有必要提出一种新的技术方案，以解决上述多线程并发访问时执行性能大幅降低的问题。

发明内容

为此，需要提供一种基于分区设计的内存分配技术方案，用以解决在多线程并发访问内存时执行性能大幅降低的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种基于分区设计的内存分配方法，所述方法包括以下步骤：

预估数据总容量；

根据预估的数据总容量请求相适配大小的内存块，并将所述内存块划分为若干内存分区；

接收若干业务请求，并配置各业务请求与所述内存分区的对应关系，以使得各业务请求在进行处理时调用自身对应的内存分区进行处理。

进一步地，所述“预估数据总容量”包括：

根据业务请求所需的数据总容量的历史数据，来预估当前数据总容量。

进一步地，所述“将所述内存块划分为若干内存分区”包括：

将所述内存块的部分或全部划分为N个内存分区。

进一步地，所述“配置各业务请求与所述内存分区的对应关系，以使得各业务请求在进行处理时调用自身对应的内存分区进行处理”包括：

将各业务请求分配给若干处理线程，通过各处理线程对内存分区进行访问；每一业务请求对应一个处理线程，每一处理线程与一个内存分区相对应。

进一步地，所述方法包括：