1. 内存性能指标
首先，最容易想到是系统内存的使用情况，比如已用内存、剩余内存、共享内存、可用内存、缓存和缓冲区的用量等。
- 共享内存，通过tmpfs实现，它的大小就是tmpfs使用的内存大小，tmpfs也是一种特殊的缓存。、
- 可用内存是新进程可以使用的最大内存，包括剩余内存和可回收内存。
- 缓存，包括两部分：一部分是磁盘读取文件的页缓存，用来缓存磁盘读取的数据，可以加快以后再次访问速度；另一部分是Slab分配器中的可回收内存。
- 缓冲区则是对原始磁盘块的临时存储，用来缓存将要写入磁盘的数据。
其次，是进程的内存使用情况，比如进程的虚拟内存，常驻内存、共享内存以及Swap内存等。
- 虚拟内存，包括进程代码段、数据段、共享内存、已申请的堆内存、已换出的内存等。注意，已申请的内存，即使还没有分配物理内存，也是虚拟内存。
- 常驻内存，进程实际使用的物理内存，不包括Swap和共享内存。
- 共享内存，包括与其他进程真实的共享内存、加载的动态库以及程序代码段等。
- Swap内存，通过Swap换出到磁盘的内存。
这里另外强调一下，缺页异常，分为以下两种场景：
- 可以直接从物理内存分配的，次缺页异常。
- 需要磁盘I/O介入（比如Swap）的，主缺页异常。主缺页异常升高，需要磁盘IO，内存访问会变慢。
最后一种，Swap的使用情况，比如已用空间、剩余空间、换入换出速度（每秒换入换出的内存大小）等。
请看下面思维导图：
2. 性能工具以及与性能指标的联系
free：查看系统整体内存和 Swap的使用情况。
top 或 ps：查看进程的内存使用情况。
vmstat：动态观察内存变化情况，区分了缓存和缓冲区、Swap的换入换出的内存大小。
cachestat：查看整个系统缓存的读写命中情况。
cachetop：查看进程缓存的读写命中情况。
memleak：给出内存分配栈，找出内存泄漏的可能位置。
sar：内存和 Swap的使用情况。
proc文件系统：/proc/meminfo、/proc/pid/status、/proc/pid/smaps。
3. 如何快速分析内存的性能瓶颈
为了迅速定位内存问题，通常会先运行几个覆盖面比较广的性能工具：free、top、vmstat、pidstat等。
具体的分析思路一般分为这几步：
先用 free 和 top查看系统身整体内存使用情况；
再用 vmstat 和 pidstat，查看一段时间的趋势，从而判断内存问题的类型；
最后详细分析，比如内存分配分析、缓存 / 缓冲区分析、具体进程的内存使用分析等。
下面展示了分析过程的一个流程图：
举三个典型类型的例子说明一下这个流程图：
第一个例子，free 发现大部分内存被缓存占用，可使用vmstat 或 sar 缓存变化趋势，确认缓存是否继续增大。如果是，说明导致缓存增大的进程还在继续，那就能用cachetop 或 slabtop 分析，缓存到底被哪里占有。
第二个例子，free 发现系统可用内存不足，首先确认内存是否被 buff/cache占用。如果能排除掉这个原因，那就继续用pidstat 或 top定位占用内存的进程，找出后再用内存空间工具（如pmap），分析进程地址空间中内存的使用情况。
第三个例子，当通过vmstat 或 sar 发现内存内存在不断增长后，检查是否存在内存泄漏，再用memleak 或者 valgrind工具
常见的几种优化思路：
- 最好禁止Swap，如果实在需要开启，就调低 swappiness 的值，减少内存回收时Swap使用倾向。
- 减少内存的动态分配，可以使用内存池或者大页（HugePage）等。
- 尽量使用缓存 / 缓冲区访问数据。比如，可使用堆栈明确声明内存空间，来存储需要缓存的数据；或者用Redis这类外部缓存组件，优化数据访问。
- 使用 cgroup等方式限制进程的内存使用情况，可确保系统内存不会被异常进程耗尽。
- 通过 /proc/pid/oom_adj，调整核心应用的 oom_score ，可保证即使出现内存紧张的情况，核心应用也不会被OOM机制杀死。
以上是工作之余的学习总结，因CSDN网站的变态要求，这里不能提供内容来源。
