redis内存回收策略详解

Redis内存消耗

Redis进程的内存消耗主要包括：自身内存 + 对象内存 + 缓冲内存 + 内存碎片

自身内存

一般来讲，Redis空进程自身内存消耗非常少，通常 used_memory_rss 在 3MB 左右时，used_memory 一般在 800KB 左右

一个空的 Redis 进程消耗内存可以忽略不计

对象内存

对象内存是Redis内存占用最大的一部分，因为它存储着用户所有的数据

对象内存消耗可以简单理解为这两个对象（Key和Value）的内存消耗之和(还有类似过期之类的信息)

使用 Redis 时很容易忽略键对内存消耗的影响，应当避免使用过长的键以及给键设置一个过期时间

缓冲内存

缓冲内存主要包括客户端缓冲、复制积压缓冲和AOF缓冲

客户端缓冲指的是所有接入到 Redis 服务器 TCP 连接的输入输出缓冲

复制积压缓冲区是Redis 在 2.8 版本后提供的一个可重用的固定大小缓冲区，用于实现部分复制功能，根据 repl-backlog-size 参数控制，默认 1MB。对于复制积压缓冲区整个主节点只有一个，所有的从节点共享此缓冲区。因此可以设置较大的缓冲区空间，比如说 100MB，可以有效避免全量复制

AOF 重写缓冲区这部分空间用在AOF 重写期间保存最近的写入命令。AOF 重写缓冲区的大小用户是无法控制的，取决于 AOF 重写时间和写入命令量，不过一般都很小

内存碎片

Redis内部有自己的内存管理器，为了提高内存使用的效率，实现对内存的申请和释放进行管理。

Redis中的值删除的时候，并没有把内存直接释放交还给操作系统，而是交给了Redis内部有内存管理器。这就使得如果大量的key在短时间内过期被删除，这些内存不会释放给操作系统，而是交给内部内存管理器， 从而导致redis实际占用的内存与申请的内存相差过大，就会导致大量的内存碎片

Redis 正常碎片率一般在 1.03 左右

PS：子进程内存消耗

除此之外，Redis实例的内存消耗还有一部分是子进程的内存消耗，子进程内存消耗主要指执行 AOF 重写 或者进行 RDB 保存时 Redis 创建的子进程内存消耗

Redis 内存相关的指标与内存淘汰策略

使用info memory 命令可以查看内存使用情况以及当前内存相关配置，我们挑三个比较重要的字段来讲一下

1. mem_fragmentation_ratio: 内存碎片率，一般在 1.03 左右

   该值 > 1时，说明有部分内存并没有用于数据存储，而是被内存碎片所消耗，如果该值很大，说明碎片率严重

   当该值 < 1时，一般是因为操作系统把 Redis 内存中的数据 swap 到硬盘里面，出现这种情况要格外关注，因为硬盘速度远远慢于内存，所以 Redis 性能会变得很差，甚至僵死

2. maxmemory： Redis 使用 maxmemory 参数限制最大可用内存。

   maxmemory 限制的是 Redis 实际使用的内存量，也就是 used_memory 对应的内存。

   实际消耗的内存可能会比 maxmemory 设置的大，要小心因为这部分内存导致 OOM。所以，如果你有 10GB 的物理内存，最好将 maxmemory 设置为 8 或者9G

   限制内存的目的主要有：

   （1）用于缓存场景，当超出内存上限 maxmemory 时使用 LRU 等回收策略释放空间

   （2）防止所用的内存超过服务器物理内存，导致 OOM 后进程被系统杀死

3. maxmemory_policy：redis的内存回收策略，Redis默认采用noeviction策略

   volatile-lru：在设置了过期时间的所有键中，选取最近最少使用的数据删除

   volatile-lfu：在设置了过期时间的所有键中，选取最近最不常用，也就是一定时期内被访问次数最少的数据删除

   volatile-random：筛选出设置了过期时间的键值对，随机删除。

   volatile-ttl：筛选出设置了过期时间的键值对，越早过期的越先被删除。

   allkeys-lru：在所有键中，选取最近最少使用的数据删除

   allkeys-lfu：在所有键中，选取最近最不常用，也就是一定时期内被访问次数最少的数据删除

   allkeys-random：采用随机淘汰策略删除所有的键值对，这个策略不常用。

   noeviction：不淘汰任何键值对，当内存满时，如果进行读操作，例如get命令，它将正常工作，如果做写操作，它将返回错误，也就是说，当Redis采用这个策略内存达到最大的时候，它就只能读不能写了