Redis的記憶體上限和記憶體回收策略
上一篇文章講到了Redis的記憶體分配和簡單的Redis記憶體檢視，今天這篇文章帶來Redis的記憶體上限管理和Redis的記憶體回收策略。
記憶體上限
Redis可以通過 maxmemory 引數來限制最大可用記憶體，主要為了避免Redis記憶體超過作業系統記憶體，從而導致伺服器響應變慢甚至宕機的情況。
maxmemory 引數限制的是Redis的物件記憶體大小，也就是 used_memory 對應的記憶體大小。由於記憶體碎片的存在，所以Redis伺服器實際佔用的記憶體是要超過 maxmemory 的。
所以我們在設定Redis記憶體上限的時候要預留一部分記憶體出來，比如說一臺32GB記憶體的機器，可以啟動 3 臺8GB記憶體的Redis，預留8GB給機器其他程序、記憶體碎片、fork子程序等。
可以通過 config set maxmemory 命令來動態修改Redis記憶體上限：
192.168.1.4>config set maxmemory 2GB
"OK"記憶體回收策略
Redis的記憶體回收策略主要體現在兩個方面：
- 刪除到達過期時間的鍵物件
- 記憶體達到 maxmemory 後的淘汰機制
刪除過期鍵物件
由於Redis程序內儲存了大量的鍵，維護每個鍵的過期時間去刪除鍵會消耗大量的CPU資源，對於單執行緒的Redis來說成本很高。所以Redis採用惰性刪除 + 定時任務刪除機制來實現過期鍵的記憶體回收。
- 惰性刪除：當客戶端讀取鍵時，如果鍵帶有過期時間並且已經過期，那麼會執行刪除操作並且查詢命令返回空。這種機制是為了節約CPU成本，不需要單獨維護一個TTL連結串列來處理過期的鍵。但是這種刪除機制會導致記憶體不能及時得到釋放，所以將結合下面的定時任務刪除機制一起使用。
- 定時任務刪除：Redis內部維護一個定時任務，用於隨機獲取一些帶有過期屬性的鍵，並將其中過期的鍵刪除。來刪除一些過期的冷資料。
在兼顧CPU和記憶體的的考慮下，Redis使用惰性刪除 + 定時任務刪除機制相結合，來刪除過期鍵物件。
淘汰機制
當Redis所使用的記憶體達到 maxmemory 之後會觸發相應的溢位控制策略，Redis支援 6 種策略：
- noeviction：當記憶體使用達到閾值的時候，所有引起申請記憶體的命令會報錯。
- allkeys-lru：在所有鍵中採用lru演算法刪除鍵，直到騰出足夠記憶體為止。
- volatile-lru：在設定了過期時間的鍵中採用lru演算法刪除鍵，直到騰出足夠記憶體為止。
- allkeys-random：在所有鍵中採用隨機刪除鍵，直到騰出足夠記憶體為止。
- volatile-random：在設定了過期時間的鍵中隨機刪除鍵，直到騰出足夠記憶體為止。
- volatile-ttl：在設定了過期時間的鍵空間中，具有更早過期時間的key優先移除。
lru是Least Recently Used的縮寫，即最近最少使用。
記憶體的溢位控制策略可以採用 config set maxmemory-policy {policy} 命令來動態配置：
192.168.1.4>config set maxmemory-policy volatile-lru
"OK"頻繁執行回收記憶體成本很高，每次都要去查詢可回收鍵和刪除鍵，所以合理設定Redis的 maxmenory 很重要，不合理的Redis溢位控制策略可能會導致一些不可預知的問題。
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