一文了解 Redis 内存监控和内存消耗 _Redis

redis 是一种内存数据库，将数据保存在内存中，读写效率要比传统的将数据保存在磁盘上的数据库要快很多。所以，监控 Redis 的内存消耗并了解 Redis 内存模型对高效并长期稳定使用 Redis 至关重要。

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内存使用统计通过 info memory 命令可以获得 Redis 内存相关的指标。较为重要的指标和解释如下所示：

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当 memfragmentationratio > 1 时，说明有部分内存并没有用于数据存储，而是被内存碎片所消耗，如果该值很大，说明碎片率严重。
当 memfragmentationratio < 1 时，这种情况一般出现在操作系统把 Redis 内存交换 (swap) 到硬盘导致，出现这种情况要格外关注，由于硬盘速度远远慢于内存，Redis 性能会变得很差，甚至僵死。
当 Redis 内存超出可以获得内存时，操作系统会进行 swap，将旧的页写入硬盘。从硬盘读写大概比从内存读写要慢5个数量级。used_memory 指标可以帮助判断 Redis 是否有被swap的风险或者它已经被swap 。
在 Redis Administration 一文 (链接在文末) 建议要设置和内存一样大小的交换区，如果没有交换区，一旦 Redis 突然需要的内存大于当前操作系统可用内存时，Redis 会因为 out of memory 而被 Linix Kernel 的 OOM Killer 直接杀死。虽然当 Redis 的数据被换出 (swap out) 时，Redis的性能会变差，但是总比直接被杀死的好。
Redis 使用 maxmemory 参数限制最大可用内存。限制内存的目的主要有:

用于缓存场景，当超出内存上限 maxmemory 时使用 LRU 等删除策略释放空间。
防止所用的内存超过服务器物理内存，导致 OOM 后进程被系统杀死。

maxmemory 限制的是 Redis 实际使用的内存量，也就是 used_memory 统计项对应的内存。实际消耗的内存可能会比 maxmemory 设置的大，要小心因为这部内存导致 OOM 。所以，如果你有 10GB 的内存，最好将 maxmemory 设置为 8 或者 9G
内存消耗划分Redis 进程内消耗主要包括：自身内存 + 对象内存 + 缓冲内存 + 内存碎片，其中 Redis 空进程自身内存消耗非常少，通常 usedmemoryrss 在 3MB 左右时，used_memory 一般在 800KB 左右，一个空的 Redis 进程消耗内存可以忽略不计。

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对象内存对象内存是 Redis 内存占用最大的一块，存储着用户所有的数据。Redis 所有的数据都采用 key-value 数据类型，每次创建键值对时，至少创建两个类型对象：key 对象和 value 对象。对象内存消耗可以简单理解为这两个对象的内存消耗之和(还有类似过期之类的信息) 。键对象都是字符串，在使用 Redis 时很容易忽略键对内存消耗的影响，应当避免使用过长的键。有关 Redis 对象系统的详细内容，请看我之前的文章十二张图带你了解 Redis 的数据结构和对象系统。
缓冲内存【一文了解 Redis 内存监控和内存消耗】缓冲内存主要包括：客户端缓冲、复制积压缓冲区和 AOF 缓冲区。
客户端缓冲指的是所有接入到 Redis 服务器 TCP 连接的输入输出缓冲。

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输入缓冲无法控制，最大空间为 1G，如果超过将断开连接。而且输入缓冲区不受 maxmemory 控制，假设一个 Redis 实例设置了 maxmemory 为 4G，已经存储了 2G 数据，但是如果此时输入缓冲区使用了 3G，就已经超出了 maxmemory 限制，可能导致数据丢失、键值淘汰或者 OOM 。
输入缓冲区过大主要是因为 Redis 的处理速度跟不上输入缓冲区的输入速度，并且每次进入输入缓冲区的命令包含了大量的 bigkey 。
输出缓冲通过参数 client-output-buffer-limit 控制，其格式如下所示。
client-output-buffer-limit [hard limit] [soft limit] [duration]hard limit 是指一旦缓冲区大小达到了这个阈值，Redis 就会立刻关闭该连接。而 soft limit 和时间 duration 共同生效，比如说 soft time 为 64mb、duration 为 60，则只有当缓冲区持续 60s 大于 64mb 时，Redis 才会关闭该连接。
普通客户端是除了复制和订阅的客户端之外的所有连接。Reids 对其的默认配置是 client-output-buffer-limit normal 0 0 0 , Redis 并没有对普通客户端的输出缓冲区做限制，一般普通客户端的内存消耗可以忽略不计，但是当有大量慢连接客户端接入时这部分内存消耗就不能忽略，可以设置 maxclients 做限制。特别当使用大量数据输出的命令且数据无法及时推送到客户端时，如 monitor 命令，容易造成 Redis 服务器内存突然飙升。相关案例可以查看这篇文章美团在Redis上踩过的一些坑-3.redis内存占用飙升。