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面试速答（先看这里）

**一句话结论：**所谓 内存碎片，就是被分配给Redis的内存空间，但是实际上并没有被用到的部分。

60秒标准回答：

所谓 内存碎片，就是被分配给Redis的内存空间，但是实际上并没有被用到的部分。 （这和MySQL的内存碎片还是有些差异的，MySQL内存碎片指的是由于数据的插入、更新和删除操作导致的存储空间不连续和浪费。）

Redis的内存碎片形成的主要原因是内存在分配的时候，没办法做到精准的按需分配

Redis支持libc、jemalloc、tcmalloc多种内存分配器来分配内存，默认使用 jemalloc 。他是按固定大小（如 8B、16B、32B…4KB）划分内存页。当存储的数据大小与分配器提供的块不完全匹配时，会产生剩余空间。 例如申请 5B 数据可能分配 8B，剩余 3B就成为碎片

**答题顺序：**结论 → 原理/机制 → 关键流程 → 场景与取舍 → 易错点

回答主线：

  • **要点1：**Redis的内存碎片形成的主要原因是内存在分配的时候，没办法做到精准的按需分配。
  • **要点2：**Redis支持libc、jemalloc、tcmalloc多种内存分配器来分配内存，默认使用 jemalloc 。
  • **要点3：**而且jemalloc 内部 会缓存未使用的内存块 （目的是为了快速满足后续的内存分配请求，避免频繁向操作系统申请或释放内存，提升性能）除非显式调用 malloc_trim 或 Redis 的 MEMORY PURGE ，这些空间不会释放给操作系统；
  • **要点4：**另外，一些 数据结构自动扩容也会导致碎片 ，Redis 内部有些结构（如哈希表、列表、集合）会自动扩容。
  • **要点5：**他的工作原理是，Redis 会在后台运行一个碎片整理器；

**记忆锚点：**Redis → jemalloc → used_memory_rss → activedefrag → used_memory → CONFIG

关键取舍：

  • 而且jemalloc 内部 会缓存未使用的内存块 （目的是为了快速满足后续的内存分配请求，避免频繁向操作系统申请或释放内存，提升性能）除非显式调用 malloc_trim 或 Redis 的 MEMORY PURGE ，这些空间不会释放给操作系统；
  • 另外，碎片整理的过程中是比较耗费CPU资源的，可以通过一些配置限制资源的使用： active-defrag-cycle-min CPU 最小利用率（百分比） active-defrag-cycle-max CPU 最大利用率（超过则暂停整理） 使用方法一样是通过 CONFIG SET 来配置具体的值。

易错提醒：

  • 而且jemalloc 内部 会缓存未使用的内存块 （目的是为了快速满足后续的内存分配请求，避免频繁向操作系统申请或释放内存，提升性能）除非显式调用 malloc_trim 或 Redis 的 MEMORY PURGE ，这些空间不会释放给操作系统；
  • 它会扫描部分内存中的小对象（特别是那些容易产生碎片的对象，比如哈希、字符串、小集合）；

追问准备：

  • 围绕「Redis」：底层原理是什么？使用时有哪些边界和常见坑？
  • 围绕「jemalloc」：底层原理是什么？使用时有哪些边界和常见坑？
  • 围绕「used_memory_rss」：底层原理是什么？使用时有哪些边界和常见坑？
  • 如果线上出现异常，你会如何定位、验证并规避？

典型回答 ​

所谓内存碎片，就是被分配给Redis的内存空间，但是实际上并没有被用到的部分。（这和MySQL的内存碎片还是有些差异的，MySQL内存碎片指的是由于数据的插入、更新和删除操作导致的存储空间不连续和浪费。）

Redis的内存碎片形成的主要原因是内存在分配的时候，没办法做到精准的按需分配。

Redis支持libc、jemalloc、tcmalloc多种内存分配器来分配内存，默认使用jemalloc。他是按固定大小（如 8B、16B、32B…4KB）划分内存页。当存储的数据大小与分配器提供的块不完全匹配时，会产生剩余空间。例如申请 5B 数据可能分配 8B，剩余 3B就成为碎片。

而且jemalloc 内部会缓存未使用的内存块（目的是为了快速满足后续的内存分配请求，避免频繁向操作系统申请或释放内存，提升性能）除非显式调用 malloc_trim 或 Redis 的 MEMORY PURGE，这些空间不会释放给操作系统；所以 RSS（物理内存） 不会下降，即使数据删除了。

另外，一些数据结构自动扩容也会导致碎片，Redis 内部有些结构（如哈希表、列表、集合）会自动扩容。在扩容时，可能会出现申请了新内存，但是旧内存不释放的情况，比如hash表的渐进式rehash过程：

📄 ✅什么是Redis的渐进式rehash

打开文档：✅什么是Redis的渐进式rehash

查看碎片情况 ​

java
INFO memory
# Memory
used_memory:1000000
used_memory_human:976.56K
used_memory_rss:1200000
used_memory_rss_human:1.14M
...
mem_fragmentation_ratio:1.20

  • used_memory：表示Redis为了保存数据实际申请使用的内存空间。

  • used_memory_rss：表示操作系统实际分配给Redis的物理内存空间，其中包含了内存空间碎片。

  • mem_fragmentation_ratio：表示Redis当前的内存碎片率。等于used_memory_rss/used_memory

  • ​大于等于1但小于等于1.5，这种情况是合理的。

  • 大于1.5，表明内存碎片率已经超过了50%。说明碎片比较多了。

清理碎片 ​

清理碎片有几种办法，最简单暴力的就是直接重启Redis（手动狗头。。。）

其次，可以利用Redis提供的碎片整理的功能更，在4.0中，提供了CONFIG SET activedefrag yes（默认 是 activedefrag no ）可以用来整理碎片。

他的工作原理是，Redis 会在后台运行一个碎片整理器；它会扫描部分内存中的小对象（特别是那些容易产生碎片的对象，比如哈希、字符串、小集合）；通过移动数据、复制并释放旧内存，减少碎片；

注意，CONFIG SET activedefrag yes只是个开关，碎片的整理还要遵守一些条件的。

参数默认值建议值说明
active-defrag-ignore-bytes100MB500MB碎片内存达到此值才触发
active-defrag-threshold-lower1050碎片率 >30% 开始整理
active-defrag-threshold-upper10070碎片率 >70% 全力整理

假如你做了如下配置：

plain
# 启用主动碎片整理
CONFIG SET activedefrag yes

# 调整阈值参数
CONFIG SET active-defrag-ignore-bytes 500000000  # 500MB
CONFIG SET active-defrag-threshold-lower 50      # 50%
CONFIG SET active-defrag-threshold-upper 70      # 70%

那么他会在碎片率达到50%的时候就开始清理碎片了。

另外，碎片整理的过程中是比较耗费CPU资源的，可以通过一些配置限制资源的使用：

参数默认值说明
active-defrag-cycle-min5CPU 最小利用率（百分比）
active-defrag-cycle-max75CPU 最大利用率（超过则暂停整理）

使用方法一样是通过CONFIG SET 来配置具体的值。