Redis 中 String 類型的記憶體開銷比較大
使用 String 類型記憶體開銷大
如果我們有大量的數據需要來保存，在選型數據類型我們就需要知道 String 的記憶體開銷是很大的
這裡我們來分析下使用一個 String 類型需要用到的記憶體
1、簡單動態字元串
Redis 中的 String,使用的是簡單動態字元串（Simple Dynamic Strings，SDS）。
來看下數據結構
struct sdshdr {
// 記錄 buf 數組中已使用位元組的數量
// 等於 SDS 保存字元串的長度，不包含'\0'
long len;
// 記錄buf數組中未使用位元組的數量
long free;
// 位元組數組，用於保存字元串
char buf[];
};
如果，使用 SDS 存儲了一個字元串 hello,對應的 len 就是5，同時也申請了5個為未使用的空間，所以 free 就是5。對於 buf 來說，len 和 free 的記憶體佔用都是額外開銷。
2、RedisObject
因為 Redis 中有很多數據類型，對於這些不同的數據結構，Redis 為了能夠統一處理，所以引入了 RedisObject。
typedef struct redisObject {
unsigned type:4; // 類型
unsigned encoding:4; // 編碼
unsigned lru:LRU_BITS; // 最近被訪問的時間
int refcount; // 引用次數
void *ptr; // 指向具體底層數據的指針
} robj;
一個 RedisObject 包含了8位元組的元數據和一個8位元組指針，指針指向實際的數據記憶體地址。
不過需要注意的是這裡 Redis 做了優化
1、當保存的數據是 Long 類型整數時，RedisObjec t中的指針就直接賦值為整數數據了，就不用使用額外的指針了。
2、如果保存的是字元串數據，並且字元串大小小於等於44位元組時，RedisObject中的元數據、指針和SDS是一塊連續的記憶體區域，這樣就可以避免記憶體碎片。這種布局方式也被稱為 embstr 編碼方式。
3、如果保存的是字元串數據，並且字元串大小大於44位元組時，Redis 就不再把 SDS 和 RedisObject 布局在一起了，而是會給 SDS 分配獨立的空間，並用指針指向 SDS 結構。這種布局方式被稱為 raw 編碼模式。
這個引用一張Redis核心技術與實戰中的圖片
3、全局哈希表
Redis 中會有一個全局的哈希表來保存所有的鍵值對，哈希表中每一項存儲的是 dictEntry 結構體
typedef struct dictEntry {
void *key;
union {
void *val;
uint64_t u64;
int64_t s64;
double d;
} v;
struct dictEntry *next;
} dictEntry;
dictEntry 結構體中有三個指針，在64位機器下佔24個位元組，jemalloc 會為它分配32位元組大小的記憶體單元。
jemalloc 作為 Redis 的默認記憶體分配器，在減小記憶體碎片方面做的相對比較好。jemalloc 在64位系統中，將記憶體空間劃分為小、大、巨大三個範圍；每個範圍內又劃分了許多小的記憶體塊單位；當 Redis 存儲數據時，會選擇大小最合適的記憶體塊進行存儲。
所以選用 String 類型來存儲字元串，上面的 RedisObject 結構、SDS 結構、dictEntry 結構的都會存在一定的記憶體開銷
Redis 中的底層數據結構，提供了壓縮列表，這種是很節省記憶體空間的。
我們可以使用 Hash 這種數據結構，因為在一定情況下這種結構底層的用的是壓縮列表，這是一種很節省記憶體的數據結構。
使用 Hash 來存儲
關於壓縮列表的細節可參見Redis中的壓縮列表
這些entry會挨個兒放置在記憶體中，不需要再用額外的指針進行連接，這樣就可以節省指針所佔用的空間。
Redis基於壓縮列表實現了 Hash 這樣的集合類型，因為一個集合可以保存多個鍵值對，使用一個鍵值對就能對應到這個集合中了。使用 String 類型時，一個鍵值對就對應一個 dictEntry，這點對於使用集合類型來講也是節省記憶體的一個點。
使用集合我們還需要注意一下幾點：
1、我們要去保證存放到集合中的元素不要太多，使用 ziplist 作為內部數據結構的限制元素數默認不超過 512 個。可以通過修改配置來調整zset_max_ziplist_entries閥值的大小。如果超過了限制就不使用 ziplist 而是使用 Hash 類型來實現這個映射關係了。
2、同時元素也不能太少，如果一個 Hash 集合中只存入了一對filed/value，就相當於每個鍵值對也使用了一個全局的哈希表的 dictEntry。
3、同時鍵值對的 value 也不要太長，超過了hash-max-ziplist-value的限制也是會使用 Hash 類型而不是 ziplist。
原來使用 String 類型存儲，是一個k/v結構，使用 Hash 類型，就需要兩個 key 了，可以將原來的k/v中的 k 進行拆分，分成兩部分即可。
127.0.0.1:6379> set 202220222111 xiaoming
OK
127.0.0.1:6379> hset 20222 0222111 xiaoming
(integer) 1
總結
String 類型的元數據是會佔用一部分的記憶體空間，如果我們的數據，單個數據不大，但是數量很多，選用 String 這種類型的時候，需要考慮一下記憶體的佔用。
參考
【Redis核心技術與實戰】//time.geekbang.org/column/intro/100056701
【Redis設計與實現】//book.douban.com/subject/25900156/
【redis 一組kv實際記憶體佔用計算】//kernelmaker.github.io/Redis-StringMem
【Redis學習筆記】//github.com/boilingfrog/Go-POINT/tree/master/redis
【Redis 中 String 類型的記憶體開銷比較大】//boilingfrog.github.io/2022/02/22/redis中的string類型記憶體開銷比較大/
