Redis使用Jemalloc(默认编译)来进行内存的管理：

Jemalloc将内存分成许多不同的区域，每个区域成为arena，areana之间相互独立。Jemalloc通过创建多个arena来减少线程申请内存的操作冲突。一般arena数量为cpu数量*4.

arena以chunk为单位向操作系统申请空间，默认为2MB。Jemalloc会把chunk分割成多个run。run里面有多个page，其默认大小为4kb。run必须是page的整数倍大小。(mysql的page为16kb大小，页 →区(1MB)→段(256MB))

Jemalloc会将run划分成若干个大小相同的region，并将region分配给应用使用。按大小region分为small、large、huge三类。

Jemalloc使用bin来管理small region，large region直接从chunk中申请，对于huge region，Jemalloc直接向系统申请内存，Jemalloc使用红黑树管理huge region。

Jemalloc在arena分配内存时，需要对arena或者region对应的bin进行加锁(通过划分不同区域，来最小化锁的竞争，这一点在mysql上也很常见，比如mysql的undo表有多个undo段，可以支持数量极多的并发)。为了减少同步，Jemalloc会为每个线程分配一个私有缓存tcache，缓存当前线程已申请的内存块(small/large)。在线程申请内存块时，Jemalloc会优先查找私有缓存空间对应的内存块，避免到arena中申请内存导致线程同步。

用户每次请求的内存大小会被向上对齐最接近的region：
1. 将应用申请的内存大小向上对齐最接近的region
2. 如果申请的是small region或小于私有缓存(tcache)的large region，则尝试先从large region开始分配，分配成功则结束
3. 如果申请的是small region，则从对应的bin找一块合适的run，从run中划分一块region(对bin加锁)
4. 如果申请的是large region，则从对应的chunk中申请相应大小的run并返回(对arena加锁)
5. 如果申请是huge region，直接向下同申请内存，并添加到对应的红黑树进行管理

如果arena中没有可用的chunk了，Jemalloc会向操作系统申请chunk。如果一个chunk的所有内存已经释放，Jemalloc会将chunk归还给系统。

Jemalloc会统计脏页(待回收)的数量，当脏页的数量超过一定的比例，会启动GC清除脏页，并尝试合并相邻的空间，将其返回给系统或者可用区域。Redis的碎片整理机制就是通过Jemalloc来进行的。

Redis数据过期机制

redis有两种机制删除过期数据：定时删除和惰性删除，无论是定时删除还是惰性删除，都需将命令传播给AOF文件和从节点。

1. 定时删除
   1. 遍历指定数量的数据库
   2. 获取数据库，记录当前正处理的的数据库
   3. 处理该数据库中的过期字典
   4. 执行一次删除采样操作，通过采样数据量中已过期健的比例，预估整个数据库中的过期健比例
   5. 计算待处理的Hash表数组索引，按顺序处理
   6. 检查索引上所有的健，删除过期健，每次检查一个健，采样健加一
   7. 没执行16次采样操作删除动作，就检查处理时间是否超出限制
   8. 根据采样结果统计已过期健所占比例，若小于配置，则不再处理
2. 惰性删除
   1. 获取当前内存使用量并判断是否需要淘汰数据
   2. 处理LRU、LFU算法
   3. 从给定的数据集(数据字典或过期字典)采集样本填充到样本池。样本池中的数据按淘汰优先级排序，越优先淘汰的数据放到最后。
   4. 从样本池中获取淘汰优先级最高的数据作为待淘汰健
   5. 如果使用的是随机淘汰算法，则从指定的数据集里随机选择一个健作为淘汰健
   6. 删除前面选择的淘汰健