Redis内存占用那些事儿，深入聊聊它到底怎么用和管的

Redis这个东西,速度是快，但它的内存就像我们手机的内存一样，不是无限的，而且用起来还挺讲究，你要是用不好，它可能很快就“吃”满你的服务器内存，导致服务崩溃，咱们今天就来聊聊Redis的内存是怎么被用掉的，以及我们该怎么管好它。

Redis的内存都花在哪儿了？

你得知道,你存进去的每一个键值对，都不是“裸着”存进去的，Redis会给它们穿上一些“管理外衣”，根据Redis官方文档（来源：Redis官方文档关于内存优化的章节）的解释，这些外衣主要包括：

1. 键的 overhead（开销）：你设置的每一个key，Redis都会为它创建一个内部对象（叫redisObject）来管理，这个对象会记录这个key的类型（是字符串还是列表等等）、编码方式、最后一次被访问的时间等等元数据，哪怕你这个key对应的value只是一个很小的数字，这个key本身的这些管理信息也是要占内存的，如果你有上百万个key，即使每个value都很小，光是这些key的管理开销也会非常可观。
2. 值的 overhead：value本身存储也有讲究，比如你存一个数字1，Redis可能会用很紧凑的方式存，但如果你存的是一个字符串"hello"，那它除了存下这5个字母，还得存这个字符串的长度等信息。
3. 数据结构带来的额外成本：这是个大头，比如你用Redis的Hash来存一个用户对象，像user:1000 {name: "张三", age: 30}，Redis内部为了实现快速的查找和修改，可能并不是简单地把所有数据拼在一起存，它可能会使用一种叫做“哈希表”的结构，这个结构本身会有一些空位（称为负载因子），这些空位也是为了性能而牺牲的内存空间，列表（List）、集合（Set）等复杂数据结构都有类似的情况。

简单说,你看到的“有效数据”只是冰山露出水面的部分，水面下还有为了管理和快速访问这些数据而存在的“内存冰山”，数据量越大，这个隐藏的部分就越不容忽视。

怎么高效地用Redis，省着点内存？

知道了内存花在哪,我们就能对症下药了。

1. 关键一招：控制key的数量，这是最有效的方法之一，不要动不动就创建无数个小key，不要用user:1000:name, user:1000:age 这样的1000个key来存一个用户，而是应该用一个Hash结构的keyuser:1000，把所有的字段都放在里面，这样，key的管理开销就从1000份变成了1份，能省下巨量的内存。（来源：Redis最佳实践指南）
2. 善用合适的数据类型，Redis提供了几种特别为节省内存设计的数据结构：
   • ziplist（压缩列表）：当Hash或List里的元素数量不多、每个元素的值不大时，Redis会自动使用ziplist来存储，这种方式在内存中是非常紧凑的，几乎没多余开销，你可以通过修改Redis配置文件，调整启用ziplist的阈值（比如hash-max-ziplist-entries 512，意思是当Hash的字段数不超过512个时，就用ziplist）。
   • intset（整数集合）：如果你的Set集合里放的全是整数，Redis会用intset来存，比普通的哈希表节省很多空间。
   • 了解这些特性,并在设计数据模型时尽量让数据符合这些紧凑结构的条件，能省不少钱。
3. 别忘了给数据“设个闹钟”：很多数据是有时效性的，比如缓存验证码、会话信息，一定要使用Redis的EXPIRE命令或者其变体为key设置生存时间（TTL），这样数据过期后Redis会自动删除它，释放内存，这是防止内存无限增长最基本也是最重要的手段，千万别把Redis当永久数据库来用，除非你的数据确实需要永久存储。

内存快满了怎么办？管起来！

就算我们很节省,数据量真的大到一定程度，内存还是会满，Redis提供了一套“驱逐策略”来处理这种情况。

当内存达到你设置的最大值（maxmemory）时，Redis会根据你配置的策略（maxmemory-policy）来淘汰一些数据，给新数据腾地方。（来源：Redis配置文档关于maxmemory-policy的说明）

常见的策略有：

• volatile-lru：从那些设置了过期时间的key中，挑最近最少使用的淘汰。
• allkeys-lru：从所有key中，挑最近最少使用的淘汰，这是比较常用的策略。
• volatile-ttl：从设置了过期时间的key中，挑剩余寿命最短的淘汰。
• noeviction：不淘汰任何数据，当内存不足时，新写入的操作会报错，这个策略适合你确定你的数据绝对不能丢的场景。

你需要根据你数据的特性来选择合适的策略,如果你的数据都是缓存，丢了可以从数据库再读，那用allkeys-lru就很好，如果你有些关键数据是绝对不能丢的，只有部分数据可丢，那可以用volatile-lru并只为可丢弃的数据设置过期时间。

总结一下

管好Redis的内存,核心思想就几点：心里要清楚内存除了存数据本身，还有额外的“管理费”；设计时就要有节约意识，核心是减少key的数量和选用高效的数据结构；日常运维必须给数据设置TTL；为可能的内存满配好合适的驱逐策略，把这些事儿做到位，Redis就能既快又稳地为你服务了。