redis内存模型

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查看内存info memory

# Redis分配器分配的内存总量（字节）
used_memory:24989816
# Redis分配器分配的内存总量
used_memory_human:23.83M
# Redis进程占据操作系统的内存（字节）
used_memory_rss:36409344
used_memory_peak:66819000
used_memory_peak_human:63.72M
used_memory_lua:41984
# 内存碎片比率，该值是used_memory_rss/ used_memory的比值
# 一般大于1，且该值越大，内存碎片比例越大
# 小于1，说明Redis使用了虚拟内存，由于虚拟内存的媒介是磁盘，比内存速度要慢很多
mem_fragmentation_ratio:1.46
# Redis使用的内存分配器
mem_allocator:jemalloc-3.6.0

内存划分

• 数据: 作为数据库，数据是最主要的部分
• 进程本身运行需要的内存: Redis主进程本身运行肯定需要占用内存，如代码、常量池等等
• 缓冲内存: 缓冲内存包括客户端缓冲区、复制积压缓冲区、AOF缓冲区等
• 内存碎片: 内存碎片是Redis在分配、回收物理内存过程中产生的

used_memory部分保存的是数据 、缓冲内存

内存分配器

Redis在编译时便会指定内存分配器；内存分配器可以是 libc 、jemalloc、tcmalloc，默认是jemalloc。
jemalloc在64位系统中，将内存空间划分为小、大、巨大三个范围；每个范围内又划分了许多小的内存块单位；当Redis存储数据时，会选择大小最合适的内存块进行存储。

jemalloc划分的内存单元如下图所示：

数据存储

执行set hello world时，所涉及到的数据模型

1. dictEntry： Redis是Key-Value数据库，因此对每个键值对都会有一个dictEntry，里面存储了指向Key和Value的指针；next指向下一个dictEntry，与本Key-Value无关。
2. key： 图中右上角可见，Key（”hello”）并不是直接以字符串存储，而是存储在SDS结构中。
3. value： 既不是直接以字符串存储，也不是像Key一样直接存储在SDS中，而是存储在redisObject中。redisObject中的type字段指明了value对象的类型，ptr字段则指向对象所在的地址

redisObject

redisObject的定义如下（不同版本的Redis可能稍稍有所不同）：

typedef struct redisObject 
{
	unsigned type:4;
	unsigned encoding:4;
	unsigned lru:REDIS_LRU_BITS;/* lru time (relative to server.lruclock) */
	int refcount;
	void *ptr;
} robj;

• type字段表示对象的类型，占4个bit；目前包括REDISSTRING(字符串)、REDISLIST (列表)、REDISHASH(哈希)、REDISSET(集合)、REDIS_ZSET(有序集合)。
• encoding表示对象的内部编码，占4个比特
• lru记录的是对象最后一次被命令程序访问的时间，占据的比特数不同的版本有所不同（如4.0版本占24bit，2.6版本占22bit）。
• refcount记录的是该对象被引用的次数，类型为整型。refcount的作用，主要在于对象的引用计数和内存回收。当refcount变为0时，对象占用的内存会被释放。
• ptr指针指向具体的数据。

SDS-简单动态字符串(Simple Dynamic String)

SDS结构 sds的结构如下：

struct sdshdr 
{
	# len表示buf已使用的长度
	int len;
	# free表示buf未使用的长度
	int free;
	# buf表示字节数组，用来存储字符串
	char buf[];
};

buf数组的长度=free+len+1（其中1表示字符串结尾的空字符’\0’）；
一个SDS结构占据的空间为：free所占长度+len所占长度+ buf数组的长度=4+4+free+len+1=free+len+9。

 ps: 如果key的长度如果是8个字节，则SDS为17字节，jemalloc分配32字节；此时将key长度缩减为7个字节，则SDS为16字节，jemalloc分配16字节；