Redis 如何管理内存？

Question

Redis 如何管理内存？

Accepted Answer

由于 Redis 在 RAM 中存储数据，**内存管理**至关重要 — 理解 `maxmemory` 限制、**驱逐策略**、内存优化和监控对于可靠运行 Redis 而不用尽内存至关重要。

## maxmemory 和驱逐

```text
Set a memory limit so Redis doesn't consume all RAM:
  maxmemory 2gb                       # cap Redis at 2GB
  maxmemory-policy allkeys-lru        # what to do when the limit is reached

When the limit is hit, Redis EVICTS keys per the policy (or rejects writes):
  allkeys-lru   → evict least-recently-used (any key) — common for a pure cache
  allkeys-lfu   → evict least-frequently-used
  volatile-lru  → evict LRU among keys WITH a TTL only
  volatile-ttl  → evict keys closest to expiry
  noeviction    → reject writes when full (good if Redis holds important data)
```

设置 `maxmemory` 加上**驱逐策略**控制内存满时的行为 — 这对于防止 Redis 耗尽系统内存或崩溃至关重要。

## 监控内存

```bash
INFO memory               # used_memory, peak, fragmentation ratio, etc.
MEMORY USAGE key          # memory used by a specific key
MEMORY DOCTOR             # diagnostics/recommendations
DBSIZE                    # number of keys
# watch: used_memory vs maxmemory, evicted_keys, fragmentation
```

## 内存优化技术

```text
✓ Set TTLs → expire data that's no longer needed (don't let data accumulate forever)
✓ Use efficient data structures → small hashes/lists/sets use compact encodings (ziplist/
  listpack) → much less memory than many separate keys
✓ Shorter key names (minor, but adds up at scale)
✓ Store only what you need; consider compression for large values
✓ Avoid huge keys (a single huge value/collection) — they cause latency spikes
```

## Redis 中内存为什么很重要

```text
RAM is LIMITED and more expensive than disk. Running out of memory →
  evictions (cache misses), rejected writes, or crashes.
→ Capacity planning, eviction policy, TTLs, and monitoring keep Redis healthy.
```

## 为什么这很重要

理解 Redis 内存管理对**可靠运行 Redis** 很重要，因为 Redis 在有限且相对昂贵的 RAM 中存储数据，所以管理内存对防止其用尽（导致驱逐、写入被拒绝或崩溃）至关重要。

基础实践 — 设置 **`maxmemory`**（限制 Redis 内存）加上**驱逐策略** — 至关重要：它控制当达到限制时会发生什么（根据策略（如纯缓存的 `allkeys-lru`，或当 Redis 持有重要数据时用 `noeviction` 拒绝写入）驱逐键），防止 Redis 耗尽系统内存。

为使用场景选择正确的驱逐策略（缓存用 LRU/LFU，重要数据时用 noeviction 或 volatile 策略）是关键配置决策。**监控内存**（用 `INFO memory` 查看使用量、峰值、碎片化和驱逐的键；用 `MEMORY USAGE` 查看每个键）对于运维意识至关重要 — 监控使用量与限制的比较并发现问题。

了解**内存优化技术** — 使用 TTL 过期不需要的数据、选择高效的数据结构（小的哈希/列表使用紧凑编码，比许多单独的键便宜得多）、避免巨大的键（会导致延迟尖峰）、只存储必要的数据 — 帮助在内存中放入更多内容并高效运行。

由于 Redis 的内存特性使内存成为有限的、关键的资源，而且因为适当的内存管理（maxmemory + 驱逐策略、监控和优化）才是保持 Redis 健康并防止内存溢出故障的方法，理解 Redis 内存管理是重要的、切实可行的知识，对于可靠地运维 Redis 来说至关重要，这是一个关键的运维考量，区分了能在生产环境中运行 Redis 的人和只知道如何使用它的人，对于避免未受控制内存增长导致的真实故障至关重要。