Redis删除数据后,为什么内存占用率还是很高?

2020-11-14  本文已影响0人  码农架构

在使用 Redis 时,我们经常会遇到这样一个问题: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 内存碎片是如何形成的?

Redis内存碎片的形成可以由两方面引起

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。

Redis 可以使用 libc、jemalloc、tcmalloc 多种内存分配器来分配内存,默认使用 jemalloc。

如果 Redis 每次向分配器申请的内存空间大小不一样,这种分配方式就会有形成碎片的风险,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。如果应用 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:

Redis删除数据后,为什么内存占用率还是很高?

第二个外因是,这些键值对会被修改和删除,这会导致空间的扩容和释放。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。

Redis删除数据后,为什么内存占用率还是很高?

如何判断是否有内存碎片?

Redis删除数据后,为什么内存占用率还是很高?

info 命令:

Redis删除数据后,为什么内存占用率还是很高?

经验阈值:

如何清理内存碎片?

重启 Redis 实例:

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:

基本机制:

Redis删除数据后,为什么内存占用率还是很高?

Redis 专门为自动内存碎片清理功机制设置的参数:

首先,Redis 需要启用自动内存碎片清理,可以把 activedefrag 配置项设置为 yes,命令如下:

Redis删除数据后,为什么内存占用率还是很高?

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,自动内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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