4. 内存上下文机制是怎么实现的

下文将针对内存上下文机制进行代码说明。本次以 AntDB的代码为例，来解析内存上下文的实现方式。

4.1 最基础的数据结构

MemoryContextData和MemoryContextMethods是内存上下文机制里最基础的2个数据结构。定义如下图4所示（只针对特定成员进行说明，其他的变量说明可以参照代码）。

图 4：MemoryContextData和MemoryContextMethods

※1：这个结构体只是个指针的集合而已，并没有实现。开发者可以根据这个框架自己提供一套实现方式。AntDB已经实装的一套通用的实现：AllocSetMethods。另外AntDB也提供了GenerationMethods和SlabMethods的实现方式，但这2个需要在特定的使用场景下进行使用。接下来的说明都是以AllocSetMethods为前提的。

4.2 通用的实现AllocSetContext

AntDB提供了一个通用的内存上下文实现：AllocSetContext。代码中的内存操作几乎都是通过这个类型的内存上下文来处理的。

首先，我们了解一下 AllocSetContext的定义，如下图5所示。

图 5：AllocSetContext

4.2.1 内存操作方法

其次，我们看一下 header成员。从图5可以看出来，内存操作相关的方法都存放在了header成员里；另外，构建内存上下文的树形关系用的成员变量，比如parent，firstchild等，也都在header里面。

内存上下文可以提供的内存操作有以下几种。

- AllocSetAlloc：内存申请

- AllocSetFree：内存释放

- AllocSetRealloc：内存重分配

- AllocSetReset：内存上下文重置

- AllocSetDelete：内存上下文删除

- AllocSetGetChunkSpace：检查内存片的大小

- AllocSetIsEmpty：检查内存上下文是否为空

- AllocSetStats：获取内存上下文的状态信息

- AllocSetCheck：检查所有内存

4.2.2 内存块

接下来，我们就了解一下内存上下文的实际内存在哪里。

图 6：内存上下文的实际内存块

blocks成员是一个链表，内存上下文的内存都放在blocks成员里。内存上下文申请内存时是以block（也可称作大内存）的方式，一次申请一块大内存。申请的block会加入到AllocSetContext的blocks链表中。

内存上下文提供的内存申请函数 AllocSetAlloc，是以chunk（内存片，也可称作小内存）的方式分配内存给使用者。即该操作会把block根据需要分成一片一片，然后把内存片的地址提供给调用者。我们调用函数palloc得到的就是这个内存片的地址。

4.2.3 内存上下文实例的整体结构

上文已经分别介绍完了内存上下文的 2个重要成员header和blocks。据此，我们可以在脑中画出一个内存上下文实例大概的全貌。请参照下图7。

图 7：内存上下文实例的整体结构

前面树形图中（图 3）看到的TopMemoryContext、ErrorContext等，从内存角度看的话，就是图7所显示的模样。