Idea 的提出

• Redis 有其高效的异步网络框架
• Memcached 有其高效的内存管理机制

将这两者结合在一起后，会如何呢？开始试验将Memcached内存管理机制移植至Redis。

本篇博客的姊妹篇链接： 《工程师手记-将Redis异步网络框架移植至Memcached》

调研和选型

Redis内存管理的几个缺点：

• 使用tcmalloc 或者 jmalloc 库，这两个库封装较重，内部特性也较多。
• tcmalloc 适合小空间分配，稍大的空间分配会有瓶颈。
• Redis 主要是单线程运行（只在后台任务cache持久化功能处又启动了新线程）， tcmalloc 和 jmalloc 有保证线程安全，但对redis来说是不必要的功能。尤其是jmalloc，为线程安全做了很重的设计。

软件选型

• 并不是把 Memcached 的内存管理直接替换redis的内存分配，而是使用ae-memcached的内存分配方式。
• ae-memcached 的内存分配和 Memcached在原理上毫无不同，仅是从软件架构上对其进行重构和优化。具体参考:《AE-Memcached 优化记录》
• 选择 Redis 2.8.24 作为移植受体

Redis代码修改和编译 / 移植方案

• 从ae-memcached中拿出mem_cache / slab 两个类，直接移植到Redis src 目录中
• 新建两个文件 mc_malloc.h mc_malloc.c，封装mem_cache，让其提供类似 malloc、 alloc、realloc、free的接口
• 修改 zmalloc.c zmalloc.h 这两个文件，让其支持mc_malloc
• 修改 Makefile ，默认MALLOC 使用 mc_malloc
• 修改bio.c 文件，把zmalloc 和 zfree用 libc的 malloc 和 free 代替，这么做主要考虑到线程安全
• 编译、运行

代码托管地址

给新的redis起了一个新名字mc-redis，源代码托管于Github上：

https://github.com/zuocheng-liu/mc-redis

性能测试实验

硬件

• Redis-server 服务端 GenuineIntel 6 Common KVM processor 6 核 2.0GHZ 4G 内存
• redis-benchmark 和服务端部署在同一台服务器上

测试方法

• 分别运行原本Redis 和 mc-redis, 分别作为实验和对照，参数为 redis-server –port 7777
• 启动Redis，运行redis-benchmark 测试三次。重复前面步骤，Redis共重启3次，redis-benchmark共测试9次。
• mc-redis 的测试也使用上面方法
• 测试命令 ./redis-benchmark -h 127.0.0.1 -p 7778 -q -d 100
• 只观察set / get 命令的并发度

测试结果

启动一次redis，做了三组实验，数据如下：

• mc-redis GET 62972.29 / 58275.06 / 55897.15 (requests per second)
• redis GET 47281.32 / 62034.74 / 51759.83 (requests per second)
• mc-redis SET 64808.82 / 59031.88 / 56915.20 (requests per second)
• redis SET 51733.06 / 53676.86 / 56947.61 (requests per second)

结论

在刚启动时（预热阶段），mc-redis 的 set 和 get 操作，比原版redis 的并发处理能力高大约有 15%-20%。 但是稳定运行后， mc-redis 和 原版redis，性能相差较小。