ehcache之offheap部分重要类说明

1. PageSource

   页源，负责页分配，默认是的实现是：UpfrontAllocatingPageSource-预交付的page源。

   重要属性：

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

      存放分配好的内存块(chunk)，最大1G。

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

      页内存分配器，每个内存块对应单独的一个页内存分配器。

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

      祭品页内存分配器，内存使用完毕时，如果可以从祭品内存中分配，采用此分配器，每个内存块对应单独的一个祭品页内存分配器。

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

      可以作为祭品的页内存。

   重要方法：

   1. 初始化方法

      初始化时会参照HeuristicConfiguration的maximumChunkSize调用BufferSource进行内存分块，如果maximumSize低于1G，只分成一块(chunk)；否则，会按照每块最大1G来分块。

      分配好的块为ByteBuffer，存放在属性为buffers列表中。

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

      努力分配一个大小为size的页。

      thief：分配时是否可以从祭品中偷空间。

      victim：分配的页是否可以被标记为祭品。

   3. void free(Page page)

      释放某一页

2. PowerOfTwoAllocator

   用于从内存块中分配内存页，其实现借助于AA树（红黑树的变种）。

3. OffHeapStorageArea

   一、重要属性：

   1. int initialPageSize

      初始pageSize，来自于HeuristicConfiguration.getSegmentDataPageSize()，页内存的大小。

   2. int maximalPageSize

      最大pageSzie，默认同initialPageSize。

   3. int pageGrowthAreaSize

      其值为：maximalPageSize - initialPageSize。

   4. float compressThreshold：默认为0。

   5. boolean thief; boolean victim;

      上述两个参数是一对，含义是如果分配的页可以被标记为祭品，那么为了满足分配的需求，就可以从祭品页中偷取内存，用于PageSource中。

   6. PageSource pageSource：参见PageSource。

   7. Allocator allocator：参见Allocator。

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

      存放分配的页，key是pages.size()。

   二、重要方法：

   1. long allocate(long size)

      采用Allocator分配大小为size的内存，并返回内存起始地址。分配失败尝试调用expandData()扩展内存。

   2. boolean expandData()

      调用PageSource.allocate(thief为false，victim为true)进行页分配，并存储在pages属性中，实际调用Allocator.expand(maximalPageSize)进行内存扩展。

   3. int pageIndexFor(long address)

      根据给的内存地址，定位页(存储在pages中)的索引。

   4. int pageSizeFor(int index)

      查询某个页的大小。

   5. long addressForPage(int index)

      查询某个页的起始地址。

   6. int pageAddressFor(long address)

      查询某个地址在页上的地址(每个页的地址都从0开始)。

   7. void writeInt(long address, int value)

      根据address定位到page，写入value值。

   8. void writeBuffer(long address, ByteBuffer data)

      根据address定位到page，写入data值。

4. Allocator

   采用Doug Lea大神的内存分配器：dlmalloc进行内存管理。

   默认实现是：IntegerBestFitAllocator，包含如下重要方法：

   1. long allocate(long size)：分配内存。
   2. void free(long address)：释放内存。
   3. void expand(long size)：扩展内存。

   其持有OffHeapStorageArea做实际的存储。

5. HeuristicConfiguration

   启发式配置，其为很多关键类初始化提供了参数。

   重要属性：

   1. idealMaxSegmentSize：map中理想的最大段尺寸，用于并发设置，默认为32M。
   2. minimumSegmentCount ：map中的最小段数，用于并发设置，默认为16。
   3. maximumSegmentCount ：map中的最大段数，用于并发设置，默认为16384。
   4. maximumChunkSize：内存划分块最大尺寸，大小默认为1G。
   5. maximalSegmentSizeRatio：默认为4。
   6. initialSegmentSizeRatio：hash表大小，默认为16。
   7. assumedKeyValueSize：预估的key和value大小，默认为1024。

   重要方法不再介绍，举几个例子，如果设置maximumSize为10M，那么关键参数如下：

   Maximum Size (specified)   : 10.0MB // offheap初始化大小
   Minimum Chunk Size         : 2.5MB  // offheap切分为内存块的最小大小
   Maximum Chunk Size         : 10.0MB // offheap切分为内存块的最大大小
   Concurrency                : 16 // 并发量，也是Segment(OffHeapHashMap)实例数
   Initial Segment Table Size : 32 slots // Segment(OffHeapHashMap)的hash表大小
   Segment Data Page Size     : 32KB // 内存页大小
   

   如果设置maximumSize为5G，那么关键参数如下：

   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
   

   如果设置maximumSize为10G，那么关键参数如下：

   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

   内存页

   重要属性：

   1. ByteBuffer buffer;

      堆外内存。

   2. OffHeapStorageArea binding;

      用于内存释放。

   3. int index;

      此页在哪个内存块上。

   4. int address;

      此页在内块上的起始地址

   5. boolean freeable;

      是否空闲

7. BufferSource

   缓冲区源，offheap对应的实现为OffHeapBufferSource，其可以直接分配堆外内存。

   重要方法：

   ByteBuffer allocateBuffer(int size)：根据给的size分配缓冲区。

最后附上一张类图：