redis 17.内存优化(小的聚合类型数据的特殊编码处理、内存分配、尽可能使用散列表（hashes）)

1.1 小的聚合类型数据的特殊编码处理

  Redis2.2版本及以后，存储集合数据的时候会采用内存压缩技术，以使用更少的内存存储更多的数据。如Hashes,Lists,Sets和Sorted Sets，当这些集合中的所有数都小于一个给定的元素，并且集合中元素数量小于某个值时，存储的数据会被以一种非常节省内存的方式进行编码，使用这种编码理论上至少会节省10倍以上内存（平均节省5倍以上内存）。并且这种编码技术对用户和redis api透明。只需在redis.conf里面进行修改更改阈值即可.

hash-max-ziplist-entries 512 
hash-max-ziplist-value 64 
list-max-ziplist-size -2
zset-max-ziplist-entries 128
zset-max-ziplist-entries 128
zset-max-ziplist-value 64

  （集合中）如果某个值超过了配置文件中设置的最大值，redis将自动把把它（集合）转换为正常的散列表。这种操作对于比较小的数值是非常快的.
  建议最好做一下基准测试（和正常的不采用编码做一下对比）.

1.2 使用32位的redis

  使用32位的redis，对于每一个key,将使用更少的内存，因为32位程序，指针占用的字节数更少。但是32的redis整个实例使用的内存将被限制在4G以下。使用make 32bit命令编译生成32位的redis。RDB和AOF文件是不区分32位和64位的（包括字节顺序）,所以可以使用64位的reidis恢复32位的RDB备份文件，相反亦然.

1.3 位级别和字级别的操作

  Redis 2.2引入了位级别和字级别的操作: GETRANGE, SETRANGE, GETBIT 和 SETBIT.使用这些命令，可以把redis的字符串当做一个随机读取的（字节）数组。例如应用中，用来标志用户的ID是连续的整数，可使用一个位图标记用户的性别，使用1表示男性，0表示女性，或者其他的方式。这样的话，1亿个用户将仅使用12 M的内存。

1.4 尽可能使用散列表（hashes）

  小散列表（是说散列表里面存储的数少）使用的内存非常小，所以尽可能的将数据模型抽象到一个散列表里面。比如web系统中有一个用户对象，不要为这个用户的名称，姓氏，邮箱，密码设置单独的key,而是应该把这个用户的所有信息存储到一张散列表里面.

1.5 内存分配

  为了存储用户数据,当设置了maxmemory后Redis会分配几乎和maxmemory一样大的内存.

精确的值可以在配置文件中设置，或者在启动后通过 CONFIG SET 命令设置(see Using memory as an LRU cache for more info). Redis内存管理方面，你需要注意以下几点:

  当某些缓存被删除后Redis并不是总是立即将内存归还给操作系统。这并不是redis所特有的，而是函数malloc()的特性。例如你缓存了5G的数据，然后删除了2G数据，从操作系统看，redis可能仍然占用了5G的内存，即使redis已经明确声明只使用了3G的空间。这是因为redis使用的底层内存分配器不会这么简单的就把内存归还给操作系统，可能是因为已经删除的key和没有删除的key在同一个页面（page）,这样就不能把完整的一页归还给操作系统.

  上面的一点意味着，你应该基于你可能会用到的 最大内存 来指定redis的最大内存。如果你的程序时不时的需要10G内存，即便在大多数情况是使用5G内存，你也需要指定最大内存为10G.

  内存分配器是智能的，可以复用用户已经释放的内存。所以当使用的内存从5G降低到3G时，你可以重新添加更多的key，而不需要再向操作系统申请内存。分配器将复用之前已经释放的2G内存.

  因为这些，当redis的peak内存非常高于平时的内存使用时，碎片所占可用内存的比例就会波动很大。当前使用的内存除以实际使用的物理内存（RSS）就是fragmentation；因为RSS就是peak memory，所以当大部分key被释放的时候，此时内存的mem_used / RSS就比较高.

  如果 maxmemory 没有设置，redis就会一直向OS申请内存，直到OS的所有内存都被使用完。所以通常建议设置上redis的内存限制。或许你也想设置 maxmemory-policy 的值为 noeviction（在redis的某些老版本默认 并 不是这样）

  设置了maxmemory后，当redis的内存达到内存限制后，再向redis发送写指令，会返回一个内存耗尽的错误。错误通常会触发一个应用程序错误，但是不会导致整台机器宕掉.