Redis所有的数据都存在内存中，当前内存虽然越来越便宜，但跟廉价的硬盘相比成本还是比较昂贵，因此如何高效利用Redis内存变得非常重要。高效利用Redis内存首先需要理解Redis内存消耗在哪里，如何管理内存，最后才能考虑如何优化内存。掌握这些知识后能够实现用更少的内存存储更多的数据，从而降低成本。
内存消耗
如何查看Redis中内存的消耗情况哪？可以通过 info命令，查看Redis内存消耗的相关指标，从而有助于更好的分析内存。执行命令之后有这么几个重要的指标：
重点需要关注下mem_fragmentation_ratio这个值：
mem_fragmentation_ratio > 1 说明多出来的部分名没有用于数据存储，而是被内存碎片所消耗，相差越大，说明内存碎片率越严重。
mem_fragmentation_ratio < 1 一般出现在Redis内存交换（Swap）到硬盘导致（used_memory > 可用最大内存时，Redis会把旧的和不适用的数据写入到硬盘，这块空间就叫Swap空间），出现这种情况需要格外关注，硬盘速度远远慢于内存，Redis性能就会变得很差，甚至僵死。
1.1、内存消耗的划分
Redis的内存主要包括：对象内存+缓冲内存+自身内存+内存碎片。
1、对象内存 对象内存是Redis内存中占用最大一块，存储着所有的用户的数据。Redis所有的数据都采用key-value数据类型，每次创建键值对时，至少创建两个类型的变量：key对象和value对象。对象内存消耗可以简单理解为sizeof(keys)+sizeof(values)。key对象都是字符串，在使用Redis时很容易忽略键值对内存消耗影响，应该避免使用过长的键。value对象的存储方式，五种数据类型–String，List，Hash，Set，Zset。每种存储方式在使用的时候长度、数据类型不同，则占用的内存就不同。
2、缓冲内存 主要包括：客户端缓冲、复制积压缓冲区、AOF缓冲区 客户端缓冲：普通的客户端的连接（大量连接），从客户端（主要是复制的时候，异地跨机房，或者主节点下有多个从节点），订阅客户端（发布订阅功能，生产大于消费就会造成积压） 复制积压缓冲：2.8版本之后提供的可重用的固定大小缓冲区用于实现部分复制功能，默认1MB，主要是在主从同步时用到。 AOF缓冲区：持久化用的，会先写入到缓冲区，然后根据响应的策略向磁盘进行同步，消耗的内存取决于写入的命令量和重写时间，通常很小。
3、内存碎片 目前可选的分配器有jemalloc、glibc、tcmalloc 默认jemalloc，内存分配器为了更好地管理和重复利用内存，分配内存策略一般采用固定范围的内存块进行分配。 出现高内存碎片问题的情况：大量的更新操作，比如append、setrange；大量的过期键删除，键对象过期删除后，释放的空间无法得到有效利用，导致碎片率上升。 解决办法：
- 数据对齐
- 安全重启（高可用/主从切换）。
4、自身内存 主要指AOF/RDB重写时Redis创建的子进程内存的消耗，Linux具有写时复制技术（copy-on-write），父子进程会共享相同的物理内存页，当父进程写请求时会对需要修改的页复制出一份副本来完成写操作。
管理内存
设置上限
Redis默认是无限使用内存。所以在使用的时候尽量的去配置maxmemory，给Redis设置内存使用上限，防止因Redis的无限使用造成系统内存耗尽。有一点需要注意的是maxmemory配置的是Redis实际使用的内存量，即used_memory，由于有内存碎片的存在，所以实际的内存使用比used_memory要大。
Redis可以动态的执行内存的调整：
config set maxmemory 6GB
配置内存回收策略
Redis的内存回收机制主要体现在两个方面上：
-
对过期数据的处理
-
当内存使用情况达到maxmemory时触发内存回收策略
- 过期键的删除
惰性删除：什么时候执行呢？就是在客户端读取带有超时属性的键时，如果已经超过键值设置的过期时间，则删除并返回空。这样做的目的主要是为了节省CPU成本考虑，不需要单独维护TTL链表来处理过期键的删除。但是，如果单独使用这种方式存在一个问题，如果当前的键值永远不再被访问呢？就不删除了吗？那肯定不行，这就会造成内存泄漏的问题。那Redis是怎么解决的呢？Redis提供了一个定时任务的删除机制来做补充。
- 定时任务删除
Redis内部维护了一个定时任务，默认是每秒运行十次。删除的逻辑如下图：
内存溢出控制策略
当Redis使用的内存达到上限maxmemory后，就会根据maxmemory-policy设置的相关策略进行对应的操作，Redis支持一下6中策略：
3、内存优化
Hashtable
Redis所有的数据存储都是Key-Value的数据类型。整体的结构是Redis自己实现的hashtable，Redis有两个hashtable存在，但是只有其中一个是用来存数据的，另一个hashtable的存在是为了在扩容的时候用的。通过采用渐进式的方式，把旧的hashtable中的数据逐渐的复制到另外一个hashtable中去。为什么采用渐进式呢？因为Redis是单线程的，扩容一直数据的迁移是很耗费时间的，所以迁移的过程是不能对Redis的其他使用造成影响。所以采用渐进式。
因此，这个hashtable的结构就变得很重要了，hashtable的设计时数组加链表的方式实现，一维是数组结构，二维是一个链表结构，在一维数组中存的是指向链表中第一条数据的指针。
//数组结构
struct dictht {
dictEntry** table; // 二维
long size; // 第一维数组的长度
long used; // hash 表中的元素个数
}
//字典实体
struct dictEntry {
void* key;
void* val;
dictEntry* next; // 链接下一个 entry
}
redisObect对象
Redis中所有的值对象内部定义都是redisObject结构体。结构如下图：
struct RedisObject {
int4 type; // 4bits
int4 encoding; // 4bits
int24 lru; // 24bits
int32 refcount; // 4bytes
void *ptr; // 8bytes，64-bit system
} robj;...
