说明

文章内容通过学习小林Coding内的优质文章后整理而来，整理成思维导图的方式是为了帮助自己理解、记忆和复习。如若侵权请联系删除，再次对小林Coding内的优质文章表示感谢。参考文章如下：

• AOF 持久化是怎么实现的？
• RDB 快照是怎么实现的？
• Redis 大 Key 对持久化有什么影响？

思维导图会不断修改完善，下方的文字内容不一定会跟着修改，请大家以思维导图的内容为准。

Redis持久化

AOF日志

是什么

• Redis 每执行一条写操作命令（读操作没必要记录），就把该命令以追加的方式写入到一个AOF文件里
• 重启 Redis 的时候，先去读取这个文件里的命令并执行，数据就恢复了

怎么开启

• 修改redis.conf

# 是否需要持久化存储
appendonly yes
# 产生的AOF文件名称
appendfilename "appendonly.aof"
# 使用什么策略
appendfsync everysec

执行流程

Redis先执行写操作命令，再记录到AOF日志（在主进程完成）

优点

• 避免额外检查开销：如果先写到AOF，需要检查命令是否正确

• 不阻塞当前写操作命令执行

风险

• 日志没有写到磁盘，服务器宕机，数据会丢失
• 可能阻塞下一个命令

三种写回策略

Always

每次写操作都将日志写回硬盘

• 优点：最大程度保证数据不丢失
• 缺点：影响主进程性能

Everysec

每次写操作先将命令写入AOF文件内核缓冲区，每隔一秒将缓冲区内存写回硬盘

• Always和No的折中方案，平衡性能和数据丢失量

No

Redis不控制，交由操作系统控制写回时机。先将命令写入AOF文件内核缓冲区，操作系统决定何时将日志写回硬盘

• 优点：性能较好
• 缺点：操作系统将日志写回硬盘时机不可预知，服务器宕机丢失的数据可能比较多

重写机制

重写是什么

• 对于一个键，只保留最新的命令，减少AOF文件的数据量
• 如先执行set num 1，再执行set num 2，最后只需要保留set num 2，历史命令没用

为什么要重写

随着项目运行，AOF文件越来越大，重启Redis后的恢复速度会下降

重写过程

创建一个子进程来将最新命令先存储到一个新AOF文件，再覆盖旧AOF文件

为什么用新AOF文件

• 避免AOF重写失败造成原AOF文件数据被污染
• 使用新AOF文件，重写失败，直接删除新文件即可

为什么用子进程

• 重写较慢，避免阻塞主进程

• 为什么不用线程

  • 多线程会共享内存，修改共享内存数据时，需要加锁保证数据安全，性能较差
  • 父子进程以只读方式共享内存数据，如果父子一方要修改共享内存数据，会发生写时复制产生独立数据副本，无需加锁，性能较好

父子进程怎么共享内存数据

创建子进程时，操作系统会将主进程的页表复制给子进程，页表的虚拟地址会指向真实物理地址。父子进程都可以通过页表找到物理内存

写时复制是啥

• 当父进程发生写操作时，操作系统会将相应键的物理内存复制一份出来（会阻塞主进程），这样修改的时候不会影响原有物理内存

• 为什么不在创建子进程的时候将所有物理内存复制一份给子进程，而是复制页表

  • 复制物理内存的话，时间长，主进程会长时间堵塞
  • 页表内存较小，复制快

什么时候会阻塞主进程

• 复制页表
• 写时复制，bigkey影响较大

主进程修改数据，父子进程数据不一致怎么解决

• 除了AOF缓冲区，Redis还设置了AOF重写缓冲区，重写期间，会将命令追加到AOF重写缓冲区
• 重写完成后，将AOF重写缓冲区的命令追加到AOF文件

优缺点

• 优点：丢失数据可控

• 缺点：AOF日志文件大时，数据恢复慢

RDB快照

是什么

• RDB 快照就是记录某一瞬间的内存二进制数据，AOF 文件记录的是命令
• 每次执行快照，将所有内存数据记录到硬盘，效率较低，因此使用子进程来执行

相较于AOF的优缺点

• 优：直接将RDB文件读入内存即可，数据恢复效率高，无需执行命令

• 缺：快照频率不好把控。频率高，频繁创建子进程和磁盘IO，性能差；频率低，服务器宕机，丢失数据比AOF多

怎么用

修改redis.conf

save 900 1
save 300 10
save 60 10000

• 满足三个条件的任意一个就会执行快照
• save 900 1表示900秒内，执行至少1次数据修改

快照执行过程

• 执行bgsave时，创建一个子进程来生成RDB文件，父子共享内存数据时，原理同AOF
• 主进程修改共享内存数据的话，触发写时复制，生成RDB还是用旧的数据，因此此次更新的数据需要下次bgsave来生成快照

混合持久化

是什么

AOF、RDB合体。使用混合持久化，AOF 文件的前半部分是 RDB 格式的全量数据，后半部分是 AOF 格式的增量数据

怎么开启

修改redis.conf

aof-use-rdb-preamble yes

执行过程

在 AOF 重写日志时，fork 出来的重写子进程会先将与主线程共享的内存数据以 RDB 方式写入到 AOF 文件，然后主线程处理的操作命令会被记录在重写缓冲区里，重写缓冲区里的增量命令会以 AOF 方式写入到 AOF 文件，写入完成后通知主进程将新的含有 RDB 格式和 AOF 格式的 AOF 文件替换旧的的 AOF 文件

优点

• 效率高：因为前半部分是RDB内容

• 丢失数据少：操作命令会被记录到AOF日志