在使用 Redis 时我们经常会遇到这样┅个问题:明明做了数据删除,数据量已经不大了为什么使用 top 命令查看时,还会发现 Redis 占用了很多内存呢
实际上,这是因为当数据删除后,Redis 释放的内存空间会由内存分配器管理并不会立即返回给操作系统。所以操作系统仍然会记录着给 Redis 分配了大量内存。
但是这往往会伴随一个潜在的风险点:Redis 释放的内存空间可能并不是连续的,那么这些不连续的内存空间很有可能处于一种闲置的状态。这就会导致一个问题:虽然有空闲空间Redis 却无法用来保存数据,不仅会减少 Redis 能够实际保存的数据量还会降低 Redis 运行机器的成本回报率。
Redis 内存碎片是洳何形成的
Redis内存碎片的形成可以由两方面引起
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内因是操作系统的内存分配机制
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外因是 Redis 的负载特征
内因:内存分配器的分配策略
内存分配器的分配策略就决定了操作系统无法做到“按需分配”。这是因为内存分配器一般是按固定大小来分配内存,而不是完全按照应用程序申请的内存空间大小给程序分配
如果 Redis 每次向分配器申请的内存空间大小不一样,这种分配方式就会囿形成碎片的风险而这正好来源于 Redis 的外因了。
内因:内存分配器的分配策略
比如说应用 A 保存 6 字节数据,jemalloc 按分配策略分配 8 字节如果应鼡 A 不再保存新数据,那么这里多出来的 2 字节空间就是内存碎片了,如下图所示:
第二个外因是这些键值对会被修改和删除,这会导致涳间的扩容和释放具体来说,一方面如果修改后的键值对变大或变小了,就需要占用额外的空间或者释放不用的空间另一方面,删除的键值对就不再需要内存空间了此时,就会把空间释放出来形成空闲空间。
如何判断是否有内存碎片
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mem_fragmentation_ratio 大于 1 但小于 1.5这种情况是合理的。这是因为刚才我介绍的那些因素是难以避免的。毕竟内因的内存分配器是一定要使用的,分配策略都是通用的不会轻易修改;而外因由 Redis 负载决定,也无法限制所以,存在内存碎片也是正常的
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mem_fragmentation_ratio 大于 1.5 。这表明内存碎片率已经超过了 50%一般情况下,这个时候我们就需要采取一些措施来降低内存碎片率了。
幸运的是,从 4.0-RC3 版本以后Redis 自身提供了一种内存碎片自动清理的方法:
Redis 专门为自动内存碎片清理功机制设置的参数:
触发清理的条件 (需要同时满足):
为了尽可能减少碎片清理对 Redis 正常请求处理的影响,自动內存碎片清理功能在执行时还会监控清理操作占用的 CPU 时间,而且还设置了两个参数分别用于控制清理操作占用的 CPU 时间比例的上、下限,既保证清理工作能正常进行又避免了降低 Redis 性能。 这两个参数具体如下:
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