为什么删除数据后，Redis内存占用依然很高？

Posted 2021-10-09 芝芝味荔枝

上周刚来了个应届小师弟，组长说让我带着，周二问了我这样一个问题：师兄啊，我用top命令看了下服务器的内存占用情况，发现Redis内存占用严重，于是我就删除了大部分不用的keys，为什么内存占用还是很严重，并没有释放呢？

嗯？为什么呢？今天就带着这个问题来介绍一下如何正确释放Redis的内存。

什么是内存碎片？

内存碎片这个概念应该不是第一听说了，熟悉JVM或者操作系统的应该都熟悉，以火车卖票为例，一个车厢128个车位，由于高峰期，只剩余流量交易两个位置了，但是此时三个人想要坐在一起，能够吹吹牛批，喝喝酒的，那么这三个人肯定不会买这节车厢的两个位置了，此时这两个位置可以称之为座位碎片 。

操作系统中对于内存分配也是一样的，比如应用需要申请一块连续N个字节的空间，虽然剩余内存总量大于N个字节，但是没有一块连续的内存空间是N个字节，那么剩余的空间就是内存碎片。

那么什么原因会造成内存碎片呢？这个其实大致分为两个原因，一个是操作系统的内存分配策略，一个是Redis自身原因，下面就这两个原因详细分析。

内存分配器的分配策略

内存分配器的分配策略一般是按照固定大小来分配内存，而不是按照应用程序申请的内存空间按需分配。比如8字节、16字节、32字节......

Redis提供了多种的内存分配策略，比如libc、jemalloc、tcmalloc，默认使用jemalloc。

jemalloc这种分配策略，是按照固定的空间分配，比如8字节、32字节....2KB、4KB等。当应用程序申请的内存接近某个固定值的时候，jemalloc则会分配固定的大小。比如申请了6字节，则会分配8字节的空间。

这种分配的方式的好处很明显，则会减少内存分配的次数，比如申请了20字节的内存，实际分配的是32字节的内存空间，当应用再写入10字节的数据时，则不会再次分配，剩余的12字节足够用了。这样就避免了一次的内存分配。

但是坏处也很明显，申请的和分配的空间不一样，则剩余的空间很可能形成内存碎片，一旦内存碎片多了，内存利用率也会随之降低，这是很可怕的。

Redis自身的原因

Redis作为键值对存储的数据库，本身键值对的大小就是不确定的，正如上面的例子中，Redis申请了20字节的空间，但实际分配却是32字节，那么剩余的12字节则会被闲置成为内存碎片

如何判断存在内存碎片？

这个对于运维人员来说很重要，一旦出现Redis运行缓慢或者阻塞了，一定需要先判断内存的占用情况，而不是说胡乱的重启Redis。

Redis自身提供了INFO命令，可以用来查询内存的使用情况，命令如下：

INFO memory

 Memory

used_memory:1073741736
used_memory_human:1024.00M
used_memory_rss:1997159792
used_memory_rss_human:1.86G
…
mem_fragmentation_ratio:1.86