分析危害Redis碎片率之巨大（redis碎片率巨大）

Redis是一款开源的高性能的key-value存储系统，它支持多种数据结构，例如字符串(Strings)、哈希(Hashes)、列表(Lists)、集合(Sets)等等。在众多的数据结构中，Redis中有一块比较特殊的空间，那就是它的堆内存，其中包含着大量的数据对象。然而，这些数据对象并非总是存储在一起，而是会在不断的增删改查操作中产生大量的碎片，进而导致Redis的性能下降。因此，这篇文章将着重分析Redis碎片率之巨大所带来的危害以及解决方案。

一、Redis堆内存碎片的产生原因

在Redis中，我们可以通过info命令来查看Redis的内存使用情况，如下所示：

127.0.0.1:6379> info memory
# Memory
used_memory:2672216
used_memory_human:2.55M
used_memory_rss:5972992
used_memory_peak:2771616
used_memory_peak_human:2.64M
used_memory_lua:33792
mem_fragmentation_ratio:2.23
mem_allocator:jemalloc-4.0.3

其中，我们需要关注的一个参数就是mem_fragmentation_ratio，它用于描述Redis中堆内存的碎片率。假设该值为2.23，它所代表的含义是：Redis实际上占用的内存为used_memory * mem_fragmentation_ratio，即5.967MB，而非本应使用的2.672MB。

那么，在Redis的数据对象中，为什么会出现碎片呢？这主要与Redis的动态内存管理机制有关。Redis在使用内存时，并非每次都进行实时的内存分配和释放，而是通过内存池的方式，将一块连续的内存空间分为多个池，以供数据对象复用。而当用户的操作过程中，由于增删改等操作较为的频繁且大小不一，往往会造成某些池被用尽，而造成这些池周围出现了大量无法利用的空闲内存。这就是内存碎片的产生原因。

二、Redis的碎片问题带来的危害

1. 内存占用率高

在Redis中，内存占用率是一个非常重要的指标，它关系到Redis是否能够稳定运行。内存碎片率过高，意味着大量的碎片空间无法被利用，导致实际内存占用率过高，进而影响服务器资源的稳定性和可用性。

2. 内存访问效率低

内存中数据的访问速度是非常快的，而当碎片率逐渐升高时，由于数据对象不得不在多个碎片空间中寻找合适的存储位置，造成了数据对象的随机存储以及跨碎片的访问，进而导致Redis的响应速度变慢。

三、如何解决Redis的碎片问题

1. 选择合适的内存分配策略

Redis当前使用的内存分配器默认为jemalloc，在堆内存使用上，它的反应速度确实优于其它内存分配器。

当引入任何内存分配器之前，应该对自己的使用模式进行一些研究。例如，如果模式非常适合jemalloc，那么对自己的性能造成的任何削弱都是不值得的。

2. 使用内存整理工具

Redis的内存整理工具（memory defragmentation），可以通过执行如下命令启动：

$ redis-cli config set activedefrag yes

这个命令开启了defrag功能，Redis就会自动监视和合并已经碎片化的内存，并且它不会占用太多的系统资源或Redis本身的机器状态。

3. 定期优化

定期的优化是维持Redis性能的重要措施，在Redis中，优化并不是一次性的，而需要长期的积累和实践，其中包括一些基本的优化操作，如内存监控、清理过期键等。同时，对于性能瓶颈的优化，也需要用到一些高级工具（如Redis的监控工具RedisMonitor），对Redis进行深入分析和优化。这些工具都能够帮助解决Redis内存碎片率之巨大的问题。

四、结论

Redis的碎片率之巨大，是在Redis使用过程中，必须要关注和解决的一个问题。在使用过程中，我们应该选择合适的内存分配策略和开启内存碎片整理工具，定期地优化Redis的性能，从而避免因为碎片率过高而导致Redis的性能降低。同时我们也可以使用代码查看目前Redis的碎片率，并针对性的进行优化。