Apache内存池使用过程的分析

毫无疑问，内存池使用的总的流程是：首先创建一个内存池，在创建的过程中指定它的父内存池，并需要将其挂接到对应的内存池树层次结构上；其次，使用内存池，刚开始使用时内存池中除了本身结点的一点空间外，没有其他的空间了，如果需要的内存较大，则需要从分配子中分配内存，并挂接到内存池的active 链表上，然后直接使用；最后，内存池的销毁，内存池的销毁同时内存也都会重新释放到分配子中，由分配子进行管理。
下面从整个过程详细介绍一下内存的全流程使用，主要是以Apache的main函数中对内存的使用为例。
（1）apr_pool_create函数
main函数中最开始涉及到内存使用的地方在init_process函数中，在函数中，使用内存时，调用的便是apr_pool_create（&cntx, NULL)，以此创建第一个全局内存池cntx，我们来看apr_pool_create函数的工作过程：
apr_pool_create实际调用的是apr_pool_create_ex函数来创建，继续往下，
1.首先判断创建的内存池有没有设定父内存池，如果没有则默认的将其设置为其父内存池为根内存池，即全局内存池。
2.然后，函数首先创建apr_pool_t结构，其方法是首先通过分配子分配一个最小内存空间为8K的内存结点，然后将apr_pool_t结构放在apr_memnode_t结构的下面，并对各个字段初始化。结构如下：



 3.接着，如果父内存池一开始是通过默认设置的，这时会有parent == NULL，也就是说此时创建的内存池将作为根内存池，否则就作为parent的子内存池。
内存池创建的详细过程可以参考tinya的博客。

（2）apr_palloc函数
在实际使用中，若需要分配内存空间，则需要向内存池申请使用。内存池内存分配的两个函数为apr_palloc和apr_pcalloc函数，实际上apr_pcalloc函数也是通过apr_palloc函数来实现的，下面来分析该函数：
内存池的结构中有一个active链表，它是实际内存所在的地方。首先判断active链表上的空间是否满足要求，它是通过比较size和node_free_space(active)来判断的，node_free_space是结点中实际可用的空间大小；如果active链表没有满足要求的空间，则需要从分配子中进行分配，分配的结点需要插入到active链表中的合适位置上去。总的来说，不论哪种情况，mem指向结点可用的空间，并调整结点的字段first_avail，这两步操作是通过程序中以下两行代码实现：
mem = node->first_avail;
node->first_avail += size;
也就是说，程序用到的内存都在active链表上，并且将结点字段first_avail向下移动，表明以上空间已被使用了。
看到这里的时候，我在想如果程序需要释放该内存时，是不是会把first_avail字段往上调，但是我从内存池销毁函数中始终没有找到这方面的信息。

（3）apr_pool_terminate, apr_pool_clear, apr_pool_destroy
Apache应用程序中需要用到的内存都是从内存池分配的，使用时只需调整对应结点的first_avail字段，而并不会从active链表上取出，因为该结点可能还有剩余空间没有使用，这样如果还有程序需要使用内存的话，该结点仍然可以使用的一个选择（当然这里面涉及到active链表的重新排序）。
Apache源程序中，apr_pool_clear 、apr_pool_terminate等函数最终都是通过apr_pool_destroy函数实现的，函数中如果要销毁一个内存池，首先得通过递归的方法把它的子内存池释放掉，才能对该内存池进行释放。函数中都有这样一段代码可以证明：
while ( pool->child)
    apr_pool_destroy(pool->child)

因此，可以推断：在内存池释放或销毁前，active不会被销毁，并且内存不够用时会向分配子要求分配所需空间，active链表上的结点所含的可用空间只会越来越少，即first_avail字段只会往下调，只有当内存池销毁时，active链表的内存才会释放给分配子。