Redis中的RDB和AOF持久化机制(一)

Redis持久化

RDB快照(snapshot).

在默认情况下，Redis将内存数据库快照保存在名字为dump.rdb的二进制文件中.Redis可以进行设置,让它在"N秒内数据集至少有M个改动"这一条件被满足时，自动保存一次数据集。比如说，以下设置会让Redis在满足"60秒内有至少1000个键被改动"这一条件时，自动保存一次数据集:

save 60 1000 // 关闭RDB只需要将所有的save保存策略注释掉即可

还可以手动执行命令生成RDB快照，进入redis客户端执行命令save或bgsave可以生成dump.rdb文件，每次命令执行都会将所有redis内存快照到一个新的rdb文件里，并覆盖原有rdb快照文件。

bgsave的写时复制(COW)机制

Redis借助操作系统提供的写时复制技术(Copy-On-Write, COW),在生成快照的同时，依然可以正常处理写命令。简单来说，bgsave子进程是由主线程fork生成的,可以共享主线程的所有内存数据。bgsave子进程运行后，开始读取主线程的数据，并把它们写入RDB文件。此时，如果主线程对这些数据也都是读操作，那么，主线程和bgsave子进程互不影响，但是，如果主线程要修改一块数据，那么，这块数据就会被复制一份，生成
该数据的副本。然后，bgsave子进程会把这个副本数据写入RDB文件，而在这个过程中，主线程仍然可以直接修改原来的数据。
配置自动生成RDB文件后台使用的是bgsave方式

在这里插入图片描述
redis.conf文件中有示例值

save 900 1
save 300 10
save 60 10000

AOF(append-only file)

快照功能并不是非常耐久(durable):如果Redis因为某些原因而造成故障停机，那么服务器将丢失最近写入、且仍未保存到快照中的那些数据，从1.1版本开始，Redis增加了一种完全耐久的持久化方式：AOF持久化，将修改的每一条指令记录进文件appendonly.aof中(先写入OS Cache，每隔一段时间fsync到磁盘)

举例

比如执行命令"set aaaaa 666",aof文件会记录如下数据,这是一种resp协议格式数据，星号后面的数字代表命令有多少个参数，$号后面的数字代表这个参数有几个字符。注意,如果执行带有过期时间的set命令，aof文件里记录的并不是执行的原始命令，而是记录key过期的时间戳

*3
$3
set
$5
aaaaa
$3
666

比如执行"set aaaaaa 888 ex 1000"，对应aof文件里记录如下

*3
$3
set
$6
aaaaaa
$3
888
*3
$9
PEXPIREAT
$6
aaaaaa
$13
1604249786301

配置

可以通过修改配置文件来打开AOF功能:

appendonly yes

从现在开始，每当Redis执行一个改变数据集的命令时(比如SET)，这个命令就会被追加到AOF文件
的末尾。这样的话，当Redis重新启动时，程序就可以通过重新执行AOF文件中的命令来达到重建
数据集的目的。还可以配置Redis多久才将数据fsync到磁盘一次.
推荐(并且也是默认)的措施为每秒fsync一次，这种fysnc策略可以兼顾速度和安全性

appendfsync always // 每次有新命令追加到AOF文件时就执行一次fsync,非常慢，也非常安全
appendfsync everysec // 每秒fsync到磁盘一次，足够快，并且在故障时只会丢失1s的数据
appendfsync no // 从不fsync,将数据交给操作系统来处理。更快，也更不安全的选择

AOF重写

AOF文件可能有太多没用指令，所以AOF会定期根据内存的最新数据生成AOF文件，例如，执行了如下几条命令:incre readcount

127.0.0.1:6379> incr readcount
(integer) 1
127.0.0.1:6379> incr readcount
(integer) 2
127.0.0.1:6379> incr readcount
(integer) 3
127.0.0.1:6379> incr readcount
(integer) 4
127.0.0.1:6379> incr readcount
(integer) 5

重写后AOF文件里变成

*3
$3
SET
$9
readcount
$1
5

如下两个配置可以控制AOF自动重写频率，当然AOF还可以手动重写，进入redis客户端执行命令bgrewriteaof重写AOF,注意,AOF重写redis会fork出一个子进程去做(与bgsave命令类似)，不会对redis正常命令处理有太多影响

auto-aof-rewrite-percentage 100 // aof文件自上一次重写后文件大小增长了100%则再次触发重写
auto-aof-rewrite-min-size 64mb // aof文件至少要达到64M才会自动重写，文件太小回复速度本来就很快，重写的意义不大

RDB和AOF比较

在这里插入图片描述
生产环境可以都启用，redis启动时如果既有rdb文件又有aof文件则优先选择aof文件恢复数据，因为aof一般来说数据更全一点

Redis 4.0混合持久化

重启Redis时，我们很少使用RDB来恢复内存状态，因为会丢失大量数据。我们通常使用AOF日志重放，到那时重放AOF日志性能相对RD来说要慢很多，这样在Redis实例很大的情况下，启动需要花费很长的时间。Redis4.0为了解决这个问题，带来一个新的持久化选项——混合持久化。
通过配置可以开启混合持久化(必须先开启aof):

aof-use-rdb-preamble yes

如果开启了混合持久化，AOF在重写时，不再是单纯地将内存数据转换为RESP写入AOF文件，而是将重写这一刻之前地内存做RDB快照处理，并且将RDB快照内容和增量的AOF修改内存数据的命令存在一起，都写入新的AOF文件，新的文件一开始不叫appendonly.aof，等到重写完新的AOF文件才会进行改名，覆盖原有的AOF文件，完成两个AOF文件的替换。于是在Redis重启的时候，可以先加载RDB的内容，然后再重放增量AOF日志就可以完全替代之前的AOF全量文件重放，因此重启效率大幅得到提升。
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