Redis 的 maxmemory 和 dbnum 默認值都是多少？對於最大值會有限制嗎？

一、Redis 的默認配置

了解 Redis 的都知道，Redis 伺服器狀態有很多可配置的默認值。

例如：資料庫數量，最大可用記憶體，AOF 持久化相關配置和 RDB 持久化相關配置等等。我相信，關於 AOF 持久化和 RDB 持久化的配置大家都很熟悉，但是關於資料庫數量和最大可用記憶體，是不是恰恰很容易被大家忽略？

當 Redis 實例部署在正式環境時，我們可能會根據系統業務或者伺服器配置來對 redis.conf 配置文件里的一些選項進行修改。可能此時我們的潛意識都會覺得，大部分東西都是越多越好：資料庫數量越多，那麼我們就可以一個業務對應一個資料庫，再繁雜的業務也不怕不夠用；最大可用記憶體越大，那麼我們就可以往 Redis 里存放越多的數據。

那麼，資料庫數量是不是真的可以無限大，Redis 沒做限制么？是不是真的越多越好用？

最大可用記憶體是不是設置成越大越好？Redis 會不會對此也有限制呢？

下面我們來分析看看。

二、最大可用記憶體 maxmemory：

1、Redis 源碼里的默認最大可用記憶體：REDIS_DEFAULT_MAXMEMORY

在 redis.h 里我們可以看到最大可用記憶體 REDIS_DEFAULT_MAXMEMORY 的默認值是0，即最大可用記憶體默認沒有設置最大值。

如果 maxmemory == 0 ，那麼不管用戶存放多少數據到 Redis 中，Redis 也不會對可用記憶體進行檢查，直到 Redis 實例因記憶體不足而崩潰也無作為。
在這裡插入圖片描述
但是 Redis 其實不是沒有做任何限制，對於 32 位實例，Redis 就做了限制。如果你在 32 位的伺服器上部署 Redis 實例，它的最大可用記憶體將限制在 3 GB。

為什麼是 3 GB？

因為 32 位的機器最大隻支援 4GB 的記憶體，而系統本身就需要一定的記憶體資源來支援運行，所以 32 位機器限制最大 3 GB 的可用記憶體是非常合理的，這樣可以避免因為記憶體不足而導致 Redis 實例崩潰。

我們可以在 redis.c 里看到 32 位限制 3 GB 的源碼：

/* 32 bit instances are limited to 4GB of address space, so if there is
 * no explicit limit in the user provided configuration we set a limit
 * at 3 GB using maxmemory with 'noeviction' policy'. This avoids
 * useless crashes of the Redis instance for out of memory. */
// 對於 32 位實例來說，默認將最大可用記憶體限制在 3 GB
if (server.arch_bits == 32 && server.maxmemory == 0) {
    redisLog(REDIS_WARNING,"Warning: 32 bit instance detected but no memory limit set. Setting 3 GB maxmemory limit with 'noeviction' policy now.");
    server.maxmemory = 3072LL*(1024*1024); /* 3 GB */
    server.maxmemory_policy = REDIS_MAXMEMORY_NO_EVICTION;
}

2、Redis 配置文件的最大可用記憶體選項：maxmemory

當然了，用戶可以通過 redis.conf 配置文件的 maxmemory <bytes> 選項來設置最大可用記憶體。

但是，如果用戶在配置文件開啟了 maxmemory 選項，那麼 Redis 會限制這個值不能小於 1M。

/* Warning the user about suspicious maxmemory setting. */
// 檢查不正常的 maxmemory 配置
if (server.maxmemory > 0 && server.maxmemory < 1024*1024) {
    redisLog(REDIS_WARNING,"WARNING: You specified a maxmemory value that is less than 1MB (current value is %llu bytes). Are you sure this is what you really want?", server.maxmemory);
}

此時，我們都知道：

  • 對於最大可用記憶體的最大限制：只有對 32位 實例才會限制在 3 GB，對於 64 位實例是完全沒有限制的。
  • 對於最大可用記憶體的最小限制：當用戶開啟了 redis.conf 配置文件的 maxmemory 選項，那麼 Redis 將限制選項的值不能小於 1 MB 。

3、最大可用記憶體該如何設置？

當然是越大越好了，但是前提我們要考慮一下伺服器會用來做什麼。

假如我們的機器只用來部署一個 Redis 實例，那麼大概留個 1 GB 的記憶體資源來支撐系統本身的運行即可。

但是如果我們部署多個 Redis 實例，或者還要部署其他系統，那麼就要好好計算一翻了；如果設置的最大可用記憶體過大了，就會導致 Redis 實例因為記憶體不足而崩潰了。

三、資料庫數量 dbnum：

1、Redis 源碼里的默認資料庫數量：REDIS_DEFAULT_DBNUM

在 redis.h 里我們可以看到 Redis 默認的資料庫數量 REDIS_DEFAULT_DBNUM 為16。

在這裡插入圖片描述

2、Redis 配置文件的資料庫數量選項：databases

用戶可以通過 redis.conf 配置文件的 databases 選項來設置資料庫數量。
在這裡插入圖片描述

3、redis 是否會限制資料庫數量的大小？

1）在初始化伺服器狀態（redisServer）時，直接讀取默認值 REDIS_DEFAULT_DBNUM。
在這裡插入圖片描述
2）在讀取配置文件時，讀取 databases 配置項，並做下一步判斷。

rewriteConfigNumericalOption(state,"databases",server.dbnum,REDIS_DEFAULT_DBNUM);

server.dbnum = atoi(argv[1]);
if (server.dbnum < 1) {
    err = "Invalid number of databases"; goto loaderr;
}

到此我們都知道：

  • Redis 不會限制 dbnum 的最大值。
  • 但是會限制 dbnum 的最小值為 1。

4、資料庫數量是不是越多越好？

Redis 資料庫的數量無非就是想對應不同業務的數量，一個業務對應一個資料庫，清晰明了；但是如果資料庫數量太多，卻可能會導致一些用戶不易發現的問題！

例如刪除過期鍵的 activeExpireCycle 函數中，就會對資料庫數量有限制了：

一般情況下，函數只處理 REDIS_DBCORN_DBS_CALL 個資料庫（即16個資料庫）的過期鍵，除非上一次處理過期鍵遇到了時間限制，才會對所有資料庫進行掃描；這其實就和 Redis 默認就是 16個資料庫是一一對應的。
在這裡插入圖片描述
然後程式接著從資料庫 0 – 15，一一遍歷處理過期鍵：

/* We usually should test REDIS_DBCRON_DBS_PER_CALL per iteration, with
 * two exceptions:
 *  
 * 一般情況下，函數只處理 REDIS_DBCRON_DBS_PER_CALL 個資料庫
 * 除非：
 *
 * 1) Don't test more DBs than we have.
 *    當前資料庫的數量小於 REDIS_DBCRON_DBS_PER_CALL
 * 2) If last time we hit the time limit, we want to scan all DBs
 * in this iteration, as there is work to do in some DB and we don't want
 * expired keys to use memory for too much time. 
 *     如果上次處理遇到了時間上限，那麼這次需要對所有資料庫進行掃描，
 *     這可以避免過多的過期鍵佔用空間
 */
if (dbs_per_call > server.dbnum || timelimit_exit)
    dbs_per_call = server.dbnum;

//.....

// 遍歷資料庫
for (j = 0; j < dbs_per_call; j++) {
    int expired;
    // 指向要處理的資料庫
    redisDb *db = server.db+(current_db % server.dbnum);
    // ....

那麼存在一種情況：

如果用戶設置了 databases 20，而正常情況下，只有資料庫 0 -15 這 16 個資料庫的過期鍵得到定期刪除策略的刪除，而資料庫 16 -19 這幾個資料庫不能通過定期刪除策略刪除掉過期鍵；只能等待惰性刪除策略：即當資料庫鍵被訪問時才判斷此鍵是否過期，過期了才刪除此鍵。但是如果這些庫的過期鍵很長一段時間都不被訪問，那麼會導致浪費不少寶貴的記憶體空間。

最後關於資料庫數量的建議：

當然了，既然 Redis 將默認的資料庫數量設置為 16，那麼很多地方應該都會用到此來對資料庫數量做一些限制，所以，我們正常情況下，盡量不要修改 Redis 的資料庫數量；而且，我自己感覺 16 個其實是挺多的了，我們連一半都用不到，尷尬尷尬~ 😂

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