可用内存减少时进程的运行速度是否会变慢？

我此前一直认为，只要系统存在free memory（空闲内存），无论剩余空闲内存占比是100%还是10%，进程的运行速度都不会受到影响。但我近期遇到了异常情况：当进程占用了更高比例的可用内存时，运行速度出现了明显下降。目前不排除代码本身存在问题的可能性，我希望在深入排查代码之前先确认固有认知是否正确，避免做无用功。

你的固有认知存在错误：即使系统还存在剩余空闲内存，进程运行速度也可能受到明显影响，核心原因如下：

• 内存回收机制触发阈值：操作系统会预留部分内存用于响应突发内存分配、磁盘缓存等场景，当剩余空闲内存低于系统预设的水印阈值（通常为总内存的10%左右，随系统配置浮动）时，内核会启动异步甚至同步内存回收：包括清理不活跃页缓存、将部分匿名页swap交换到磁盘，该过程会占用CPU资源，若进程后续访问被换出的内存页会触发缺页异常，需要从磁盘读回数据，耗时是内存访问的上千倍，直接拖慢进程运行速度。
• 内存碎片化影响：内存经过长时间的分配、释放后，剩余空闲内存可能以大量不连续的小碎块形式存在，哪怕总空闲内存占比还有10%，如果进程需要申请一块连续的大内存，内核就需要执行内存规整操作，移动已分配的内存页拼接出连续空间，该操作会消耗大量CPU资源，直接导致进程卡顿。
• 缓存容量缩减影响：系统的空闲内存大部分会被用作文件系统缓存、页缓存，来加速磁盘IO访问。当用户进程占用内存过高时，内核会首先回收这部分缓存空间，原本可以直接从内存读取的文件数据现在需要走磁盘IO，自然会导致进程运行速度下降。

前置排查步骤（无需先查代码） #

• 先通过free、vmstat、sar等系统工具观测内存运行状态：重点看si/so（swap换入换出）指标，如果两个数值持续大于0，说明已经触发swap交换，性能下降大概率和内存压力相关。
• 再查看pgscan_kswapd、pgscan_direct内核指标，如果pgscan_direct数值持续上升，说明已经触发了直接内存回收，这是内存不足导致性能下降的典型特征。
• 排除系统层面的内存压力问题后，再排查代码是否存在内存泄漏、不合理的大内存申请、频繁缺页等问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user1543574