面试题答案
一键面试1. 预分配策略
- 场景：在Redis的二进制位数组（如
SDS，简单动态字符串，它类似二进制位数组结构）中，当预计到可能需要增长时，提前分配一定量的额外空间。例如，当要向一个SDS中追加字符串时，如果已知追加的内容长度，Redis不是只分配追加内容所需的空间，而是额外多分配一些空间。 - 内存管理优势：这样做可以减少频繁的内存分配操作。因为每次分配内存都可能涉及系统调用等开销，预分配能将多次小的内存分配合并为一次大的分配，从而减少内存碎片产生。例如，假设要不断向
SDS中追加少量数据，如果每次追加都只分配刚好够用的内存，随着追加次数增多，内存中会产生许多小块的空闲空间，即内存碎片；而预分配策略可以避免这种情况。
2. 内存分配算法选择
- 场景：Redis通常使用jemalloc作为内存分配器。jemalloc针对多线程环境进行了优化，它采用了一种分层的内存分配策略。
- 内存管理优势：在二进制位数组扩展时，jemalloc能够更有效地管理内存，减少内存碎片。它会根据请求的内存大小，从不同的内存池（如小对象内存池、大对象内存池等）中分配内存。例如，对于二进制位数组扩展时较小的内存需求，jemalloc会从适合小对象分配的内存池中获取内存，这些内存池采用了特定的数据结构（如bin等）来管理空闲块，能快速找到合适的空闲块进行分配，减少内存碎片的产生。相比简单的malloc，jemalloc在多线程、频繁分配释放场景下表现更好，这对于Redis这种高并发的应用非常关键。
3. 按需释放策略
- 场景：当二进制位数组中的数据减少，导致占用空间大幅下降时，Redis并不会立即将多余的空间归还给操作系统，而是保留在自身的内存管理体系中供后续使用。但当确定不再需要这些空间时，会进行释放。
- 内存管理优势：这种策略避免了频繁地向操作系统申请和归还内存。例如，如果二进制位数组频繁地扩展和收缩，如果每次收缩都将空间归还给操作系统，下次扩展又要从操作系统申请，这会导致操作系统内存管理的碎片化，同时也增加了系统调用开销。通过按需释放，在进程内合理管理这些内存，可有效减少内存碎片，提高内存使用效率。