一、采坑背景
在最大數據分析的過程中，redis是被當做熱數據的緩存庫使用的，在某一天中，redis數據庫熱數據無法插入，此時數據量大概在100萬左右，很是糾結，為什么不能插入？程序的錯誤，不可能，沒有異常。redis插入數據超時，查看正常。難道是redis的配置問題，試着尋找解決方案，在網上找到了不少類似的問題，今天我們就踩一下！
二、探索問題
（一）、redis內存異常
1、我們這里模擬一下當時異常的redis環境，現在數據庫中有27條數據，大概內存占用2.4M左右，我們先把最大內存刻意設置到2M
2、現在我們插入新的數據到redis當中
3、查看數據總數，依舊是27條，是不是很奇怪
（二）、redis內存恢復正常
1、現在我們將redis的內存設置到，大於現在已經使用的內存，問題即可解決
2、重新插入數據
3、數據插入后，顯示情況
到此為止，問題解決，我們是不是還有好多疑問，為什么這樣就OK了？不要急，接下來給大家分析一下！
三、內存消耗
大家都知道Redis的所有的數據都是存在了內存中的，當最大內存不足以滿足現狀的情況下，就會出現數據插入異常的情況！，如何查看Redis中內存的消耗情況哪？可以通過 info memory命令，查看Redis內存消耗的相關指標，從而有助於更好的分析內存。執行命令之后有這么幾個重要的指標：
used_memory:2515680 used_memory_human:2.40M used_memory_rss:2478768 used_memory_rss_human:2.36M used_memory_peak:360040528 used_memory_peak_human:343.36M total_system_memory:0 total_system_memory_human:0B used_memory_lua:39936 used_memory_lua_human:39.00K maxmemory:5000000 maxmemory_human:4.77M maxmemory_policy:noeviction mem_fragmentation_ratio:0.99 mem_allocator:jemalloc-3.6.0
重點需要關注下mem_fragmentation_ratio這個值：
mem_fragmentation_ratio > 1 說明多出來的部分名沒有用於數據存儲，而是被內存碎片所消耗，相差越大，說明內存碎片率越嚴重。
mem_fragmentation_ratio < 1 一般出現在Redis內存交換（Swap）到硬盤導致（used_memory > 可用最大內存時，Redis會把舊的和不適用的數據寫入到硬盤，這塊空間就叫Swap空間），出現這種情況需要格外關注，硬盤速度遠遠慢於內存，Redis性能就會變得很差，甚至僵死。
（一）、內存消耗的划分
Redis的內存主要包括：對象內存+緩沖內存+自身內存+內存碎片。
這里寫圖片描述
1、對象內存
對象內存是Redis內存中占用最大一塊，存儲着所有的用戶的數據。Redis所有的數據都采用的是key-value型數據類型，每次創建鍵值對的時候，都要創建兩個對象，key對象和value對象。key對象都是字符串，value對象的存儲方式，五種數據類型–String，List，Hash，Set，Zset。每種存儲方式在使用的時候長度、數據類型不同，則占用的內存就不同。
2、緩沖內存
主要包括：客戶端緩沖、復制積壓緩沖區、AOF緩沖區
客戶端緩沖：普通的客戶端的連接（大量連接），從客戶端（主要是復制的時候，異地跨機房，或者主節點下有多個從節點），訂閱客戶端（發布訂閱功能，生產大於消費就會造成積壓）
復制積壓緩沖：2.8版本之后提供的可重用的固定大小緩沖區用於實現部分復制功能，默認1MB，主要是在主從同步時用到。
AOF緩沖區：持久化用的，會先寫入到緩沖區，然后根據響應的策略向磁盤進行同步，消耗的內存取決於寫入的命令量和重寫時間，通常很小。
3、內存碎片
目前可選的分配器有jemalloc、glibc、tcmalloc默認jemalloc
出現高內存碎片問題的情況：大量的更新操作，比如append、setrange；大量的過期鍵刪除，釋放的空間無法得到有效利用
解決辦法：數據對齊，安全重啟（高可用/主從切換）。
4、自身內存
主要指AOF/RDB重寫時Redis創建的子進程內存的消耗，Linux具有寫時復制技術（copy-on-write），父子進程會共享相同的物理內存頁，當父進程寫請求時會對需要修改的頁復制出一份副本來完成寫操作。
四、管理內存
（一）設置上限
Redis默認是無限使用內存。所以在使用的時候盡量的去配置maxmemory，給Redis設置內存使用上限，防止因Redis的無限使用造成系統內存耗盡。有一點需要注意的是maxmemory配置的是Redis實際使用的內存量，即used_memory，由於有內存碎片的存在，所以實際的內存使用比used_memory要大。
Redis可以動態的執行內存的調整：
config set maxmemory 6GB
（二）配置內存回收策略
Redis的內存回收機制主要體現在兩個方面上：
對過期數據的處理
當內存使用情況達到maxmemory時觸發內存回收策略
1. 過期鍵的刪除
惰性刪除：什么時候執行呢？就是在客戶端讀取帶有超時屬性的鍵時，如果已經超過鍵值設置的過期時間，則刪除並返回空。這樣做的目的主要是為了節省CPU成本考慮，不需要單獨維護TTL鏈表來處理過期鍵的刪除。但是，如果單獨使用這種方式存在一個問題，如果當前的鍵值永遠不再被訪問呢？就不刪除了嗎？那肯定不行，這就會造成內存泄漏的問題。那Redis是怎么解決的呢？Redis提供了一個定時任務的刪除機制來做補充。
2. 定時任務刪除
Redis內部維護了一個定時任務，默認是每秒運行十次。刪除的邏輯如下圖：
這里寫圖片描述
3.內存溢出控制策略
當Redis使用的內存達到上限maxmemory后，就會根據maxmemory-policy設置的相關策略進行對應的操作，Redis支持一下6中策略：