redis是一款高性能的 key-value 存儲系統，廣泛被用于構建各種實時應用。在這些應用中，內存往往是Redis最重要的資源。因為Redis中的每一個key，以及它所相關聯的值都需要在內存中保存。如果不小心使用過多的內存會導致Redis服務器停掉并且應用程序崩潰。
Redis本身提供了一系列配置、算法和工具來實現內存優化。下面將介紹以下幾個方面的技術和策略：
1、Redis 的內存模型
Redis的內存處理方式是基于“in-memory data structures”即將所有的數據都存放在內存中。如果到達了內存上限，則會發生OOM錯誤。
Redis會進行周期性的內存回收，包括-及不限于以下幾個方面：
- 刪除過期鍵值
- 根據LRU(Least Recently Used)算法淘汰長時間未使用的鍵/值
- 數據庫壓縮
2、開啟內存壓縮
在Redis默認的內存回收機制中，雖然會清除過期的鍵值對，但是只有在訪問鍵值對時才會真正刪除。而如果在存儲大量短生命期的數據（比如計數器），就容易出現內存占滿的情況。
為了防止這種情況，可以開啟Redis內存壓縮功能，讓所有鍵值對占用的內存更加緊湊。通過Redis提供的Ziplist和Intset等編碼來壓縮字符串和整數類型的數據。這些接口可以有效地減少Redis服務器上的內存使用。
3、壓縮字符串類型值
字符串是Redis最基礎數據類型之一，在Redis中，一個字符串是一個二進制安全的序列。當需要存儲大量的字符串類型的數據時，我們可以使用這些技巧：
- 對于一些小的字符串類型值, 可以使用Redis中的短字符串（short string）作為其數據結構
- 對于大字符串類型值，可以使用 Redis 的 sds、zmalloc_malloc()、jemalloc 等工具實現內存分配，此外還可以設置maxmemory參數，以定義Redis實例所消耗的最大內存
4、選擇合適的數據結構
在 Redis 中有多種類型的數據結構可供選擇。不同的數據結構之間，雖然貯存相同的數據，但它們所需的內存量可能會存在顯著的差異。因此，選擇最小化所需內存的數據結構非常重要。例如：
- 在將許多非常小的hash數據結構存儲在Redis中時，如果要從這些數據去除必要的分隔符，就可以使用zipmap格式而非hashtable。
- 當元素數量非常稀疏時，可以選擇使用稀疏矩陣來存儲數據
- 在需要進行2D和3D索引，以及地理數據查詢時，可以使用GeoHash
5、優化寫入性能
數據的讀取和存取操作是Redis中的兩個最基本操作。系統的寫入性能往往直接決定著其實際的處理能力。在常規的運行中，寫入操作會因為數據的吸盤而慢慢變慢。但是我們可以通過以下幾個措施來最大程度的優化 Redis 的寫入性能：
- 使用管道（pipeline）批量提交命令，縮短網絡傳輸和延遲，提升吞吐量
- 在盡量避免調用Blocking命令（如BLPOP、BRPOP等）時，可以考慮使用RedisStream更加高效
總結：
內存管理是構建Redis應用程序時的關鍵且難點，合理的內存回收機制將確保Redis的適當使用。合理的配置和人工干預可以在很大程度上增加Redis集群的穩定性和可伸縮性。
