深入浅出：Redis 内存运用原理（redis内存原理）

最近，Redis已成为一种普及的键值对存储，用于大量应用程序中，包括容量管理、网络缓存、在线消息队列和聊天系统等。鉴于Redis的复杂性，让很多开发人员接触Redis时感到有点棘手。现介绍一下Redis的内存运用原理，以便让开发者们可以更好的理解Redis，用它来提高自己的代码效 率。

Redis是一个高性能的开源内存数据库，它将数据存储在内存中，从而获得比高速磁盘读写高出许多倍的读写性能。为了管理Redis中的内存空间，它使用一种名为”内存池（memory pool）”的模型。它与操作系统空间管理类似，但更为精细和具体化，也更贴近Redis数据结构本身。

redis内存分配模型有三个主要部分：分配器（allocator）、预分配（preallocation）和内存碎片整理（memory compaction）。

首先，空闲内存需要被分配出来，将其用于存储数据。这就是Redis的分配器发挥作用的时候。Redis的内存分配器采用的算法主要有：First-Fit 和 Best-Fit 两种，分别适用于不同应用场景。

其次，如果Redis存储的数据量突然增多，它将会用预分配的空间方法，在可以预料的范围内来减少分配时的效率影响。Redis的预分配方法就是向内存池（memory pool）申请一定大小的内存，用于缓冲存放稍后可能申请的空间。

最后，在内存不足或者频繁写入数据时，Redis就会采用内存碎片整理（memory compaction）的机制来释放空间，使其更有效率。Redis的内存碎片整理不仅可以清除空间，而且可以合并连续的内存块，使碎片被合并到更大的块中。

通过本文，可以看出，Redis内存的使用实际上是一种能够自保护并持续地调整自身空间的内存管理机制。它既可以让Redis快速读取数据，又能够保证内存空间的可用性。

// First-Fit
for (i = 0; i 
  if (mempool[i].size > size) {
    // Allocate memory block
  }
}

// Best-Fit
for (i = 0; i 
  if (mempool[i].size > size && mempool[i].size 
    min_size = mempool[i].size;
  }
  // Allocate memory block
}

// Memory Compaction
void memory_compaction() {
  for (i = 0; i 
    if (mempool[i].used == 0) {
      // Merge Empty Fregement
    }
  }
}

以上就是Redis的内存运用原理，在开发之前，开发人员有必要明白究竟是如何处理内存空间，并在多种场景中有效运用Redis，以获得最佳性能。另外，作为一种高性能存储手段，Redis的使用仍然需要加以特殊考虑，而开发者也应该根据自身的应用场景做出适当的调整来获得最佳的效果。