Redis理解内存《Redis开发与运维读书笔记》

内存的消耗

可以使用info memory 查看内存消耗。

内存划分

• 对象内存 = sizeof(key) + sizeof(value) 应避免使用过长的key
• 缓冲内存
  * Redis自身内存：消耗比较小可忽略不计
  * 客户端缓存：所有接入Reids服务器的TCP连接的输入输出缓存
  * 复制积压缓存区：可以有效避免全两复制
  * AOF缓存：用户Redis重写期间保存最近的写入命令
  * 内存碎片： 这里是重点需要注意的
  * 子进程内存消耗：AOF/RDB重写时Redis创建的子进程消耗的内存。

内存管理

Redis主要通过设置内存上限和回收策略实现内存管理

• 设置内存上限
  1）当内存超过上限时会通过LRU等策略释放空间
  2）防止所有内存超过服务器的物理内存

• 回收策略
  1）删除过期键对象
  * 惰性删除：客户端读取对象时发现过期了才删除。
  * 定时任务删除：
  Redis自己维护的定时任务，默认每秒运行10次。从每个数据库随机检查20个键如果超过25%的键过期了则循环执行回收逻辑直到不足25%或者运行超时为止
  2）内存溢出的控制策略

  策略	说明
  noeviction	默认策略，拒绝写入单不删除，只响应读操作
  volatitle-LRU	根据LRU算法删除过期的键，直到腾出足够空间，如果没有可删除的键则会退到默认策略
  allkeys-LRU	根据LRU算法删除键，不管是否超时，直到腾出足够空间
  allkeys-random	随机删除所有键，直到腾出足够空间为止
  volatitle-random	随机删除过期键，直到腾出足够空间
  volatitle-ttl	根据键对象的TTL，删除最近要过期的键。如果没有可删除的键则会退到默认策略

  Redis4之后支持的内存策略
  |volatile-LFU|根据LFU算法来淘汰过期键。 |
  |allkeys-LFU| 根据LFU算法删除键，不管是否超时，直到腾出足够空间 |

• LRU 算法：
  LRU是Least Recently Used的缩写，即最近最少使用，常用于页面置换算法，是为虚拟页式存储管理服务的。
  实现 LRU 算法除了需要 key/value 字典外，还需要附加一个链表，链表中的元素按照一定的顺序进行排列。当空间满的时候，会踢掉链表尾部的元素。当字典的某个元素被访问时，它在链表中的位置会被移动到表头。所以链表的元素排列顺序就是元素最近被访问的时间顺序。位于链表尾部的元素就是不被重用的元素，所以会被踢掉。位于表头的元素就是最近刚刚被人用过的元素，所以暂时不会被踢。

• LFU算法
  LFU 的全称是Least Frequently Used，表示按最近的访问频率进行淘汰，它比 LRU 更加精准地表示了一个 key 被访问的热度

内存优化

• 精简键值对的大小
• 使用高效二进制序列化工具
• 使用对象共享池（0-9999的对象池）优化小整数对象
• 数据优先使用整数，比字符串省空间
• 根据不同数据类型的内部编码优化内存

https://cachecloud.github.io/2017/02/16/Redis%E5%86%85%E5%AD%98%E4%BC%98%E5%8C%96/