Redis 内存碎片

一、Redis 内存碎片
内存碎片是指在内存分配的时候，产生的不能重复利用的空间。例如，内存空间还有3K，应用程序想申请连续的3K空间，虽然内存空间够，但是空间分配为2K,1K，总空间够，但是不连续，导致应用程序申请失败，这种无法利用的内存空间称之为"内存碎片"。内存分片会占用操作系统分配给redis的内存空间，严重影响redis性能。

二、内存碎片形成原因
1.内因
内存分片策略引发：redis默认使用jemalloc分配器分配内存。jemalloc每次分配2*N固定空间，例如写入数据申请10K空间，jemalloc会分配16K空间，优点：下次写入>=6K数据不需要申请内存空间，缺点造成内存浪费。

2.外因
修改内存中数据：修改包括增加和减少内存占用，例如原来的16K空间数据，增加或减少1K都会造成内存浪费。大量内存碎片的存在，会造成redis实际内存使用率降低，影响性能。

三、查看内存碎片
info memory 查看redis内存使用情况，主要关注以下参数

used_memory:                 redis分配的内存总量单位为b
used_memory_human:      redis分配的内存总量单位为M
used_memory_rss:           redis向操作系统申请的内存总量单位为b
used_memory_rss_human: redis向操作系统申请的内存总量单位为M
mem_fragmentation_ratio:     内存碎片率
mem_allocator:jemalloc-5.1.0 内存分配器

mem_fragmentation_ratio计算公式为：used_memory_rss/used_memory 该值大于1但小于1.5。这种情况是合理的。该值过高时考虑清理内存，例如该值大于1.5表示有50%空间浪费，需要清理内存碎片。

四、内存碎片清理
内存碎片清理，就是将不连续的内存空间重新整理为连续空间，由于redis是单线程，在清理过程中会造成堵塞，降低性能。可通过以下三种方式清理：
1.手动清理内存碎片
memory purge 只支持jemalloc内存分配器

2.自动清理
修改redis.conf配置文件
activedefrag yes 开启自动清理内存碎片，命令开启：config set activedefrag yes

active-defrag-ignore-bytes 100mb 内存碎片的字节数达到100M时开始清理

active-defrag-threshold-lower 10 内存碎片空间占操作系统分配给redis的总空间比例达到 10% 时开始清理

active-defrag-ignore-bytes与active-defrag-threshold-lower 两个条件同时满足会触发内存碎片清理，当有一个不满足则停止清理

active-defrag-threshold-upper 100 内存碎片超过 100%，则尽最大努力整理

active-defrag-cycle-min 1 自动清理过程所用CPU时间的比例不低于1%，保证能正常清理

active-defrag-cycle-max 25 自动清理过程所用CPU时间的比例不高于25%，超过25%停止清理，避免redis主线程阻塞

active-defrag-max-scan-fields 1000 自动清理过程中长度小于1000的set/hash/zset/list才会进行自动清理

----以上参数默认注释----

3.重启redis