面试题：MariaDB中MEM_ROOT内存分配机制在查询执行中的体现

Question

在MariaDB中，简述MEM_ROOT内存分配机制在简单查询（例如SELECT * FROM table_name）执行过程中是如何工作的，包括涉及到哪些主要的数据结构和操作步骤。

Answer 1

1. 主要数据结构

• MEM_ROOT结构体：它是内存管理的核心结构，用于管理内存分配。其中包含当前内存块指针，已分配内存大小等关键信息。
• MEM_BLOCK结构体：构成MEM_ROOT内存池的内存块。每个MEM_BLOCK有指向下一个内存块的指针，形成一个链表结构。

2. 操作步骤

1. 初始化MEM_ROOT：在查询执行开始时，会创建一个MEM_ROOT结构实例。初始时，其内存块链表为空，已分配内存大小为0。
2. 内存分配：
   • 在简单查询执行过程中，当需要为查询相关的数据结构（如结果集的行数据存储、临时变量等）分配内存时，会先尝试从当前MEM_ROOT的活动内存块中分配。
   • 如果当前活动内存块剩余空间不足，则创建一个新的MEM_BLOCK加入到MEM_ROOT的内存块链表中，并从新的内存块分配所需内存。
3. 查询执行期间的内存使用：随着查询的进行，不断为各种数据结构按需分配内存。例如，在读取表数据并构建结果集时，为每一行数据分配内存来存储其各个字段的值。
4. 内存释放：当查询执行完毕，整个MEM_ROOT及其关联的所有MEM_BLOCK所占用的内存会被一次性释放，将内存归还给系统，完成一次简单查询的内存管理过程。