Central Cache层释放内存的流程

当thread_cache过长或者线程销毁，则会将内存释放回central cache中的，释放回来时–use_count。当use_count减到0时则表示所有对象都回到了span，则将span释放回page cache，page cache中会对前后相邻的空闲页进行合并。

但是这里就有一个问题了，我们如何知道还回来的对象属于哪个span？
其实 对象的地址/8K 就是对应span的地址 为什么呢？
画图理解
画两个span并写出_pageid和计算出地址

这时又两个对象1和2
假设：
1的地址:FA1000
2的地址:FA3000
除以8k看他们对应的span是否正确。

从图中可知，之前的结论确实正确。
所以我们接下来只要把_pageId和对应的span进行map映射即可，用map存储对应的_pageId和span
这个map我们设置在page cache中，因为映射关系的写入全部在page cache中进行。

#pragma once#include "Common.h"class PageCache
{
private:SpanList _spanLists[NPAGES];//对应的spanstd::unordered_map<PAGE_ID, Span*> _idSpanMap;PageCache(){}PageCache(const PageCache&) = delete;static PageCache _sInst;
};

而接下来就是建立映射关系，只要有一个span被申请出去，那么我们就要建立映射关系一次。
而只有NewSpan可以申请span所以就要修改NewSpan

// 获取一个K页的span
Span* PageCache::NewSpan(size_t k)
{assert(k > 0 && k < NPAGES);// 先检查第k个桶里面有没有spanif (!_spanLists[k].Empty()){Span* kSpan = _spanLists[k]->PopFront();// 建立id和span的映射，方便central cache回收小块内存时，查找对应的span//补充点1:画图补充便于理解for (PAGE_ID i = 0; i < kSpan->_n; ++i){_idSpanMap[kSpan->_pageId + i] = kSpan;}return kSpan;}// 检查一下后面的桶里面有没有span，如果有可以把他它进行切分for (size_t i = k+1; i < NPAGES; ++i){if (!_spanLists[i].Empty()){Span* nSpan = _spanLists[i].PopFront();Span* kSpan = new Span;// 在nSpan的头部切一个k页下来// k页span返回// nSpan再挂到对应映射的位置kSpan->_pageId = nSpan->_pageId;kSpan->_n = k;nSpan->_pageId += k;nSpan->_n -= k;_spanLists[nSpan->_n].PushFront(nSpan);// 存储nSpan的首位页号跟nSpan映射，方便page cache回收内存时// 方便之后进行的合并查找// 补充点2:画图便于理解_idSpanMap[nSpan->_pageId] = nSpan;_idSpanMap[nSpan->_pageId + nSpan->_n - 1] = nSpan;// 建立id和span的映射，方便central cache回收小块内存时，查找对应的spanfor (PAGE_ID i = 0; i < kSpan->_n; ++i){_idSpanMap[kSpan->_pageId + i] = kSpan;}return kSpan;}}// 走到这个位置就说明后面没有大页的span了// 这时就去找堆要一个128页的spanSpan* bigSpan = new Span;void* ptr = SystemAlloc(NPAGES - 1);bigSpan->_pageId = (PAGE_ID)ptr >> PAGE_SHIFT;bigSpan->_n = NPAGES - 1;_spanLists[bigSpan->_n].PushFront(bigSpan);return NewSpan(k);
}

补充点1：

 for (PAGE_ID i = 0; i < kSpan->_n; ++i){_idSpanMap[kSpan->_pageId + i] = kSpan;}

上面这段代码逻辑的具象化

补充点2：

_idSpanMap[nSpan->_pageId] = nSpan;
_idSpanMap[nSpan->_pageId + nSpan->_n - 1] = nSpan;

上面代码是把Page Cache中还未使用的span放入map中进行映射以便page cache释放内存是合并

映射关系存入map中了，接下来Page Cache就要提供一个接口，来为我们查找是否有对应的映射

Span* PageCache::MapObjectToSpan(void* obj)
{//计算映射的页号PAGE_ID id = ((PAGE_ID)obj >> PAGE_SHIFT);//查找是否有该span，有则返回该span//只要没有，则一定是之前写的逻辑出现了问题auto ret = _idSpanMap.find(id);if (ret != _idSpanMap.end()){return ret->second;}else{assert(false);return nullptr;}
}

现在万事具备就只有实现Central Cache的释放流程了

Central Cache层释放内存的实现

void CentralCache::ReleaseListToSpans(void* start, size_t size)
{size_t index = SizeClass::Index(size);_spanLists[index]._mtx.lock();while (start){void* next = NextObj(start);//对象一个一个查找对应的映射关系Span* span = PageCache::GetInstance()->MapObjectToSpan(start);NextObj(start) = span->_freeList;span->_freeList = start;//还回来一个_useCount就减1//补充点1:_useCount++的逻辑span->_useCount--;// _useCount == 0说明span的切分出去的所有小块内存都回来了// 这个span就可以再回收给page cache，pagecache可以再尝试去做前后页的合并if (span->_useCount == 0){//先把span从对应的桶中删除_spanLists[index].Erase(span);//然后清空span中无用的数据span->_freeList = nullptr;span->_next = nullptr;span->_prev = nullptr;// 释放span给page cache时，使用page cache的锁就可以了// 这时把桶锁解掉_spanLists[index]._mtx.unlock();//归还span给Page Cache，让它处理PageCache::GetInstance()->_pageMtx.lock();//调用Page Cache内的释放函数PageCache::GetInstance()->ReleaseSpanToPageCache(span);PageCache::GetInstance()->_pageMtx.unlock();//恢复桶锁解掉_spanLists[index]._mtx.lock();}//走向下一个对象start = next;}_spanLists[index]._mtx.unlock();
}

补充点1:_useCount++的逻辑

// 从中心缓存获取一定数量的对象给thread cache
size_t CentralCache::FetchRangeObj(void*& start, void*& end, size_t batchNum, size_t size)
{size_t index = SizeClass::Index(size);_spanLists[index]._mtx.lock();Span* span = GetOneSpan(_spanLists[index], size);assert(span);assert(span->_freeList);// 从span中获取batchNum个对象// 如果不够batchNum个，有多少拿多少start = span->_freeList;end = start;size_t i = 0;size_t actualNum = 1;while ( i < batchNum - 1 && NextObj(end) != nullptr){end = NextObj(end);++i;++actualNum;}span->_freeList = NextObj(end);NextObj(end) = nullptr;//实际拿了多少个usecount给Thread Cache就加多少span->_useCount += actualNum;_spanLists[index]._mtx.unlock();return actualNum;
}