ehcache之offheap部分重要類說明

1. PageSource

   頁源，負責頁分配，默認是的實現是：UpfrontAllocatingPageSource-預交付的page源。

   重要屬性：

   1. List buffers = new ArrayList<>();

      存放分配好的內存塊(chunk)，最大1G。

   2. List<PowerOfTwoAllocator> sliceAllocators = new ArrayList<>();

      頁內存分配器，每個內存塊對應單獨的一個頁內存分配器。

   3. List<PowerOfTwoAllocator> victimAllocators = new ArrayList<>();

      祭品頁內存分配器，內存使用完畢時，如果可以從祭品內存中分配，採用此分配器，每個內存塊對應單獨的一個祭品頁內存分配器。

   4. List<NavigableSet> victims = new ArrayList<>();

      可以作爲祭品的頁內存。

   重要方法：

   1. 初始化方法

      初始化時會參照HeuristicConfiguration的maximumChunkSize調用BufferSource進行內存分塊，如果maximumSize低於1G，只分成一塊(chunk)；否則，會按照每塊最大1G來分塊。

      分配好的塊爲ByteBuffer，存放在屬性爲buffers列表中。

   2. Page allocate(int size, boolean thief, boolean victim, OffHeapStorageArea owner)

      努力分配一個大小爲size的頁。

      thief：分配時是否可以從祭品中偷空間。

      victim：分配的頁是否可以被標記爲祭品。

   3. void free(Page page)

      釋放某一頁

2. PowerOfTwoAllocator

   用於從內存塊中分配內存頁，其實現藉助於AA樹（紅黑樹的變種）。

3. OffHeapStorageArea

   一、重要屬性：

   1. int initialPageSize

      初始pageSize，來自於HeuristicConfiguration.getSegmentDataPageSize()，頁內存的大小。

   2. int maximalPageSize

      最大pageSzie，默認同initialPageSize。

   3. int pageGrowthAreaSize

      其值爲：maximalPageSize - initialPageSize。

   4. float compressThreshold：默認爲0。

   5. boolean thief; boolean victim;

      上述兩個參數是一對，含義是如果分配的頁可以被標記爲祭品，那麼爲了滿足分配的需求，就可以從祭品頁中偷取內存，用於PageSource中。

   6. PageSource pageSource：參見PageSource。

   7. Allocator allocator：參見Allocator。

   8. Map<Integer, Page> pages = new ConcurrentHashMap<>(1, 0.75f, 1);

      存放分配的頁，key是pages.size()。

   二、重要方法：

   1. long allocate(long size)

      採用Allocator分配大小爲size的內存，並返回內存起始地址。分配失敗嘗試調用expandData()擴展內存。

   2. boolean expandData()

      調用PageSource.allocate(thief爲false，victim爲true)進行頁分配，並存儲在pages屬性中，實際調用Allocator.expand(maximalPageSize)進行內存擴展。

   3. int pageIndexFor(long address)

      根據給的內存地址，定位頁(存儲在pages中)的索引。

   4. int pageSizeFor(int index)

      查詢某個頁的大小。

   5. long addressForPage(int index)

      查詢某個頁的起始地址。

   6. int pageAddressFor(long address)

      查詢某個地址在頁上的地址(每個頁的地址都從0開始)。

   7. void writeInt(long address, int value)

      根據address定位到page，寫入value值。

   8. void writeBuffer(long address, ByteBuffer data)

      根據address定位到page，寫入data值。

4. Allocator

   採用Doug Lea大神的內存分配器：dlmalloc進行內存管理。

   默認實現是：IntegerBestFitAllocator，包含如下重要方法：

   1. long allocate(long size)：分配內存。
   2. void free(long address)：釋放內存。
   3. void expand(long size)：擴展內存。

   其持有OffHeapStorageArea做實際的存儲。

5. HeuristicConfiguration

   啓發式配置，其爲很多關鍵類初始化提供了參數。

   重要屬性：

   1. idealMaxSegmentSize：map中理想的最大段尺寸，用於併發設置，默認爲32M。
   2. minimumSegmentCount ：map中的最小段數，用於併發設置，默認爲16。
   3. maximumSegmentCount ：map中的最大段數，用於併發設置，默認爲16384。
   4. maximumChunkSize：內存劃分塊最大尺寸，大小默認爲1G。
   5. maximalSegmentSizeRatio：默認爲4。
   6. initialSegmentSizeRatio：hash表大小，默認爲16。
   7. assumedKeyValueSize：預估的key和value大小，默認爲1024。

   重要方法不再介紹，舉幾個例子，如果設置maximumSize爲10M，那麼關鍵參數如下：

   Maximum Size (specified)   : 10.0MB // offheap初始化大小
   Minimum Chunk Size         : 2.5MB  // offheap切分爲內存塊的最小大小
   Maximum Chunk Size         : 10.0MB // offheap切分爲內存塊的最大大小
   Concurrency                : 16 // 併發量，也是Segment(OffHeapHashMap)實例數
   Initial Segment Table Size : 32 slots // Segment(OffHeapHashMap)的hash表大小
   Segment Data Page Size     : 32KB // 內存頁大小
   

   如果設置maximumSize爲5G，那麼關鍵參數如下：

   Maximum Size (specified)   : 5.0GB
   Minimum Chunk Size         : 160.0MB
   Maximum Chunk Size         : 1GB
   Concurrency                : 128
   Initial Segment Table Size : 2K slots
   Segment Data Page Size     : 2MB
   

   如果設置maximumSize爲10G，那麼關鍵參數如下：

   Maximum Size (specified)   : 10.0GB
   Minimum Chunk Size         : 160.0MB
   Maximum Chunk Size         : 1GB
   Concurrency                : 256
   Initial Segment Table Size : 2K slots
   Segment Data Page Size     : 2MB
   

6. Page

   內存頁

   重要屬性：

   1. ByteBuffer buffer;

      堆外內存。

   2. OffHeapStorageArea binding;

      用於內存釋放。

   3. int index;

      此頁在哪個內存塊上。

   4. int address;

      此頁在內塊上的起始地址

   5. boolean freeable;

      是否空閒

7. BufferSource

   緩衝區源，offheap對應的實現爲OffHeapBufferSource，其可以直接分配堆外內存。

   重要方法：

   ByteBuffer allocateBuffer(int size)：根據給的size分配緩衝區。

最後附上一張類圖：