前言
在使用redis时，我们会遇到一个问题，数据删除后，数据量已经不大了，但是使用top命令查看，还会发现redis占用了很对内存。实际上，因为数据删除后，redis释放内存由内存分配器管理，不会立刻返回给操作系统。所以，操作系统仍然记录着给redis分配了大量的内存
这往往会伴随一个潜在的风险点：Redis 释放的内存空间可能并不是连续的，那么，这些不连续的内存空间很有可能处于一种闲置的状态。这就会导致一个问题：虽然有空闲空间，Redis 却无法用来保存数据，不仅会减少 Redis 能够实际保存的数据量，还会降低 Redis 运行机器的成本回报率。
什么是内存碎片
通常情况下，内存空间利用率低，往往是因为操作系统发生了比较严重的内存碎片，那么什么是内存碎片呢？可以将内存看成是高铁上的作为，连续的空间相当于连座，内存碎片可以看成一个个零散的作为，如果你是3个人出行，火车上没有三个座位连着的，那么你就没法买到合适的作为，可能需要换一辆车
内存类似，如果需要申请一个N字节的连续空间，但是没有这么大的连续空间，那么，这些剩余空间就是内存碎片，redis内存碎片是什么原因导致的呢，了解了原因才有可能比较好的解决
内存碎片形成的原因
一般来说内存碎片形成的原因有两个，内因是操作系统的内存分配机制，外因是redis的负载特征
内因：内存分配器策略
内存分配器的分配策略就决定了操作系统无法做到“按需分配”。这是因为，内存分配器一般是按固定大小来分配内存，而不是完全按照应用程序申请的内存空间大小给程序分配。
Redis 可以使用 libc、jemalloc、tcmalloc 多种内存分配器来分配内存，默认使用 jemalloc。接下来，我就以 jemalloc 为例，来具体解释一下。其他分配器也存在类似的问题。
jemalloc 的分配策略之一，是按照一系列固定的大小划分内存空间，例如 8 字节、16 字节、32 字节、48 字节，…, 2KB、4KB、8KB 等。当程序申请的内存最接近某个固定值时，jemalloc 会给它分配相应大小的空间。
外因：键值对大小不一样和删改操作
redis通常作为公共缓存和键值数据库对外提供服务，所以对于不同大小的数据，redis申请内存空间大小不一，这是一个外因。
因为内存分配是按照固定大小分配，所以内存空间一般都会比申请的空间大一些，所以本身就会有一些内存碎片，降低内存空间存储效率。
第二个外因是，这些数据会被删除和修改，会导致空间空间扩充和释放，具体来说，一方面，如果修改后的键值对变大或变小了，就需要占用额外的空间或者释放不用的空间。另一方面，删除的键值对就不再需要内存空间了，此时，就会把空间释放出来，形成空闲空间
一开始，应用 A、B、C、D 分别保存了 3、1、2、4 字节的数据，并占据了相应的内存空间。然后，应用 D 删除了 1 个字节，这个 1 字节的内存空间就空出来了。紧接着，应用 A 修改了数据，从 3 字节变成了 4 字节。为了保持 A 数据的空间连续性，操作系统就需要把 B 的数据拷贝到别的空间，比如拷贝到 D 刚刚释放的空间中。此时，应用 C 和 D 也分别删除了 2 字节和 1 字节的数据，整个内存空间上就分别出现了 2 字节和 1 字节的空闲碎片。如果应用 E 想要一个 3 字节的连续空间，显然是不能得到满足的。因为，虽然空间总量够，但却是碎片空间，并不是连续的。
好了，到这里，我们就知道了造成内存碎片的内外因素，其中，内存分配器策略是内因，而 Redis 的负载属于外因，包括了大小不一的键值对和键值对修改删除带来的内存空间变化。
如何判断是否有内存碎片
Redis 是内存数据库，内存利用率的高低直接关系到 Redis 运行效率的高低。为了让用户能监控到实时的内存使用情况，Redis 自身提供了 INFO 命令，可以用来查询内存使用的详细信息，命令如下：
INFO memory
# Memory
used_memory:1073741736
used_memory_human:1024.00M
used_memory_rss:1997159792
used_memory_rss_human:1.86G
…
mem_fragmentation_ratio:1.86O memory
INFO memory
# Memory
used_memory:1073741736
used_memory_human:1024.00M
used_memory_rss:1997159792
H^yniXnKbBKXh Kj hZ^[NyJKNi[hx.Y(
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