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MemoryCache

2024-08-07 11:43:34   217人阅读

MemoryCache模块是负责网页加载的一个庞大机制，loader的一部分。这里（https://www.webkit.org/blog/427/webkit-page-cache-i-the-basics/）可以了解更多。本文只谈Memory Cache，以及它内部的一些组件，不涉及到与loader的交互。

你可以在MemoryCache.h中找到关于MemoryCache是什么以及它的目的的简单描述。
该缓存保留网页用到的子资源：图片，js, css, 等等。它保持一个灵活但有限的dead resource窗口，窗口大小随着live resource的加载扩大/缩小。下面是一个缓存随时间增长的例子，该例子中，最小的dead resource capacity是25%， 最大的dead resource capacity是50%。
            |-----|                   Dead: -
            |----------|              Live: +
          --|----------|              Cache boundary: | (objects outside this mark have been evicted)
          --|----------++++++++++|
     -------|-----+++++++++++++++|
     -------|-----+++++++++++++++|+++++
如果shouldMakeResourcePurgeableOnEviction返回true，缓存变化的方式如下：
1 缓存中的dead resources 被保留在non-purgeable内存中
2 当我们裁剪(prune)dead resources时， 不是真的释放内存， 而是把它们的内存标记为purgeable直到内核重新申请该内存。
通过把裁剪的dead resource保留在“非纯净”常驻内存中，我们较少了因系统回收内存而不得不重新加载资源的可能性（比如当用户点击后退时）
而且通过使用purgeable memory存储无限多个资源对象，我们能够使用机器的所有内存。

purgeable/non-purgeable内存到底是什么意思呢？有的操作系统允许标记内存为可清除。意思是，从标记时刻开始，里面的内存有可能在任何时候被清除，而且不会通知应用程序。因此，当应用程序向系统请求资源时，可能被告知已被清除。这严重影响了对象的生命周期管理：
  • 这类内存不允许存储依赖于虚构函数的对象
  • 内存的所有权/引用永远不应该传给那些不把内存当做“特殊对象”的模块
  • 众所周知并广泛使用的对象生命周期管理方法（比如智能指针）不适合存储在purgeable 内存中的对象
了解了在purgeable 内存中存储对象的副作用之后，我们来看看memory cache的构成：


MemoryCache 类
这个类用于存储和管理对象的生命周期。存储的资源可能是活动的也可能是非活动的。非活动资源是指没有网页引用的资源。反之，活动资源是指至少有一个网页引用的资源。
MemoryCache client通过三个值控制对RAM的使用：
  • min dead bytes - prune时dead resources 的最小size
  • max dead bytes - prune时dead resources 的最大size
  • total capacity bytes - 活动资源和非活动资源能够使用的容量
不用惊慌。Total capacity并不决定Webkit保存在内存中的资源size上限，因此不会出现只保留加载网页一半的情况。它只是一个决定何时进行裁剪的阀值。prune又是怎么回事呢？首先，我们来解释什么是活动资源和非活动资源。当一个资源被下载时，作为raw data存储在内存（可能是图片，css, js等）。Raw data需要被解码后才能使用。资源被解码时，开始变成活动资源（意味着有CachedResourceClient需要用到它）。最后一个CachedResourceClient不在使用它时就变成非活动资源。活动资源和非活动资源都可能包含解码数据，占据着内存，这是不必要的。因此，提供了prune()方法。首先，MemoryCache将会prune非活动资源（满足dead resource size的最大最小限制），然后逐个裁剪活动资源直到所有资源的size小于total capacity。
Prune过程提供了一个机制来降低内存消耗。在文章已经提到这一古雅技术 -- purgeable memory。CachedResource能够移动存储的raw data到一个叫做PurgeableBuffer的特殊缓冲区中。Evict将会把一个资源从MemoryCache的内部结构中移除，之后恢复它的唯一方法只能是通过相应的ResourceRequest。

LRU lists
  • MemoryCache在三个结构中保持对资源的引用
  • m_resources - 一个基于LRU的map，保存了所有的在缓存中的资源
  • m_allResources - 固定大小为32的LRU列表Vector。一个资源基于访问次数被分配在合适的列表中。Prune将从最久未使用的资源开始淘汰。
  • m_liveDecodedResource - 含有解码数据的live resource。如果存储的数据超过了总的容量限制，MemoryCache将逐个删除解码数据，直到释放计划释放的空间，或者没有更多冗余数据可以释放。

原文：https://trac.webkit.org/wiki/MemoryCache#no1


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