What F**k？Redis竟然浪费内存！！！

一时失言乱红尘 2022-09-11 12:09 7阅读 0赞

大内存空间大小对Redis来说至关重要。内存越多，存储的数据越多，但有时明明空间很大，内存使用率却不是很理想，这就诡异了。

**⼀****、****查看内存使用情况**

Redis中查看内存相关信息在命令⾏输⼊【info   memory】就可看到各种相关数据，咱汇总了一些常用参数，如下：

***used\_memory***：已经使用的内存大⼩。

***used\_memory\_rss***：redis物理内存的大⼩。

***mem\_fragmentation\_ratio***：内存碎片率。

内存碎片率这个名词需注意下，它用来表示当前内存使用情况，计算方式如下：

![04736954a54d06fab2b26bdfaec81e03.png][]

内存碎片率，一般保持在1~1.5之间是最合理的。

**⼆****、****内存碎片是啥？**

定义：由于一块连续空闲的空间比所要申请的空间⼩，致这块空间不可用，对内存整体来说就是内存碎片。

举个栗子：

假设有100MB的连续空闲内存空间，每次都会从中申请一块30MB的内存。当申请3次后，这块内存就只剩下了10MB的空间，第4次申请的时候就会失败。如果没其它的空间释放且每次申请的空间都比10MB⼤，那剩下的空间对整块内存来说就是内存碎片。

![68e342c65dd96299abe19c2e42771827.png][]

**三、产生内存碎片****原****因**

Redis中，常用操作是写⼊、修改、删除数据，执行后都会产生一定程度的内存碎⽚。

**1****、****写入数据**

Redis中，分配内存是根据固定大⼩来划分内存空间的，为减少分配次数，Redis会根据申请的内存最接近的固定值分配相应大⼩空间。

举个栗子：

假如Redis按照8字节、16字节、32字节、48字节等来分配内存。当想存储一个18字节的数据，此时Redis就会分配32字节（因为32是与18最接近的固定值），如果这时候再写入的数据需要的内存空间在14个字节内，Redis就无需再进行分配。

像不同的箱⼦，为装东西，需要找⼀个体积最接近的箱子来，装进去后，发现还有空间可以放⼀些小东⻄，就无需再找箱子了。

但这种分配空间方式会带来一定程度的内存碎片。我们可把固定大⼩的划分空间看成不同体积的箱⼦，每种箱子空间有不同程度剩余，此剩余空间就是内存碎⽚。

**2****、****修改数据**

键值对修改时，会变大或变⼩，对应会占用额外空间或释放不用的空间。

![a7e2d48a4510572d827cf27b29d3b31c.png][]

上图中，A、B、C分别占用3、2、4个字节，将A从3字节改为2字节时，就会有1个字节的空间空了出来，就出现了1个字节碎片。

![81ac6fc38e904becc0ee13eba9b1d68d.png][]

假如将A从3字节改为4字节，为保持A空间连续性，操作系统把B拷贝到别的空间，又出现了1个字节碎⽚。

**3****、****删除数据**

下图中，删除B释放2字节空间，对整个内存空间来说就产生2字节碎⽚。

![18f184bfdc2c2d7b6df5036dcb9044ad.png][]

**四、解决内存碎****⽚**

以上述箱子例子来看内存碎片的危害。

如果要把这些箱子都装车运走，每个箱子里都有空出来的空间（内存碎⽚），那么运行一次的效率及性价比是不是会很低。

同样，在Redis中，由于大量的碎片存在，会导致实际利用率变低，解决这个问题有两种方案，来具体看下。

**1****、****推倒重来**

这种方式很简单，直接推倒重来。就是直接重启Redis，对内存来说一断电全世界就清净了，但这种暴力省事的方式有很多隐患。

生产环境中要这么来得提前烧香，保佑不出问题，但要是没进行过持久化，就别烧了，没啥用。

如果有持久化的话，那么恢复时长还得取决持久化文件的大⼩，这个阶段无法对外提供服务。心塞不？

**2****、****空间置换**

高版本的Redis提供内存碎片清理的方式，一言蔽之就是空间置换。

试想一下，我们的目的是为了消除内存碎片，那把已使用的内存数据重新整理到一起不就完了，让不连续空间变连续，剩下的空间继续分配。

如下：

![9441956f4ddece00164f05f4792fd99c.png][]

理论简单，但理论到实践中还隔着性能损耗。

进行多次数据拷贝过程中，单线程的Redis只能干等着，无法响应客户端的请求，只能干瞪眼，性能太受影响。

别急，再来看下缓解的策略。

Redis中有专⻔的参数用来设置进行自动清理内存碎⽚：**activedefrag   ****yes**。

此命令用来启动清理功能，这还不够，Redis还需要其他条件限制才能进行清理。

下面参数都是满足任一条件后就进行清理：

***active-defrag-ignore-bytes   100mb***：达到100MB。

***active-defrag-threshold-lower   ******10***：碎片超过10%。

***active-defrag-threshold-upper   **100*：**超过100%，尽最大清理。

处理过程中，为避免影响正常请求，同时保证性能，Redis提供了监控CPU占用比例的参数，满足以下条件时才会保证清理正常开展：

***active-defrag-cycle-min   ******5***：清理内存碎片占用CPU时间的比例不低于此值，保证清理能正常开展。

***active-defrag-cycle-max   ******75***：清理内存碎片占⽤CPU时间的⽐例不高于此值。超过则停止，避免在清理时，大量内存拷贝阻塞Redis，致其它请求延迟。

**五、总结**

**查看内存使用****情****况**

（1）命令⾏执⾏info   memory可看Redis内存相关信息，根据内存碎片率可以在一定时机内进行碎片清理。

**导致内存碎片****的****原****因**

（1）写数据时，Redis为减少分配次数，分配内存根据固定大⼩来划分内存空间，修改数据释放或占用额外内存空间，删除数据释放空间，以上操作会产生不同程度的内存碎片。

**解决内****存****碎片问题**

（1）重启Redis进行处理，如无持久化会导致事故，在持久化情况下，恢复速度取决于文件大⼩。

（1）通过空间置换方式，也就是将已使用的内存数据重新整理到一起。

**以上为个人认知，如有侵权，请联系删除。**

![watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAbHV5YXJhbg_size_15_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16][]

[04736954a54d06fab2b26bdfaec81e03.png]: /images/20220828/4d88c11d4bae48d189e9786f59bf0a21.png
[68e342c65dd96299abe19c2e42771827.png]: /images/20220828/8a7178b314ff4195bdc600c207bbb2c8.png
[a7e2d48a4510572d827cf27b29d3b31c.png]: /images/20220828/e3d88cca91164935aaa4cd6b903a044b.png
[81ac6fc38e904becc0ee13eba9b1d68d.png]: /images/20220828/50019659f1434b6a866af867eade5397.png
[18f184bfdc2c2d7b6df5036dcb9044ad.png]: /images/20220828/8a86813ab5fc44dcb781bd3c4461053e.png
[9441956f4ddece00164f05f4792fd99c.png]: /images/20220828/b340923809784615b9becdc118926d31.png
[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAbHV5YXJhbg_size_15_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]: /images/20220828/408646ea96c04a6bb60f107c1bbf427d.png