面试官：能说说Redis的持久化机制吗？

Posted 2022-02-26 Hollis Chuang

我们先来看这么一段面试场景——

面试官：你们项目缓存技术用到了什么缓存技术？

小帅：Redis

面试官：那么问一下，Redis缓存技术用到的持久化机制是哪一种机制？

小帅：AOF

面试官：好吧，回去等通知吧……

这个问题，不知道你在面试的时候有没有被别人问过，你是怎么回答的？

其实不管你怎么回答都是错的，为什么？请往下看。

大家都知道，Redis是我们互联网公司必用的架构技术，在我们业内称之为高性能缓存数据库，那么既然是缓存，我们的系统、服务器一断电或重启的时候，它的数据一定会丢失，所以，在丢失的这个过程中，在丢失之前，Redis做了一套持久化机制。

1、什么叫持久化机制？

我们往Redis插数据的时候，这个数据会同步一份保存到磁盘，而保存到磁盘有两种方式，对应两种数据文件格式：AOF和RDB这两种文件，在Redis从断电到开机的瞬间都可以让我们的数据从磁盘恢复到Redis。

那么问题来了，小帅要回答面试官讲的这个问题，其实是要搞明白AOF和RDB两者的区别。

RDB是Redis的一个快照文件，那什么叫快照？

比如说现在的时间是下午14:00，Redis做了一次快照的备份，把这个数据备份到了RDB，那么这个RDB文件的数据就只停留在下午两点，下午两点以后的数据RDB是没有的，因为它相当于一个冷备，备份的时间只停留在下午两点钟这个时刻的快照。

所以，你如果回答的是RDB，它的数据一定会有丢失。

除了RDB，第二个方式就是刚才小帅回答的AOF，那AOF有什么问题呢？

当我们往Redis里不断插入数据，它会以日志的方式追加（Append）到AOF文件里，也就是说AOF里面记录了很多这种原始的操作语句，比如说set、hset等等，当我们使用AOF恢复数据到Redis的时候，它会重新执行一遍我们之前操作的所有操作语句。

这里我举个例子：

第一条 > set name 小帅

第二条 > set name 小美

第三条 > set name 佛波勒

以上三条语句都追加到了AOF文件里，很明显，此刻如果我们执行get name，Redis返回的是“佛波勒”，那么问题来了，AOF存了这么多过程化的数据，或者说是中间数据，它的意义在哪里？

没有意义！

因为最终Redis恢复的时候最终的数据是“佛波勒”，哪怕Redis把前两条数据恢复了，在最后name被恢复的时候，也会被“佛波勒”覆盖，所以前两条数据是不可取的，浪费了我们的空间，那样咱们的AOF文件会越变越大。

所以Redis是怎么做的呢，AOF里还有个技术叫Rewrite压缩重写，当我们的AOF文件不断变大的时候，比如我们设置的阀值是64M，当AOF文件第一次到达64M的时候，Redis会自动触发一次Rewrite操作，将AOF文件进行一次瘦身。

接下来，我们再来对比RDB和AOF的优缺点。

2、RDB：Redis DataBase

在指定的时间间隔内将内存中的数据集快照写入磁盘，实际操作过程是fork一个子进程，先将数据集写入临时文件，写入成功后，再替换之前的文件，用二进制压缩存储。

优点：

1. 整个Redis数据库将只包含一个文件 dump.rdb，方便持久化

2. 容灾性好，方便备份

3. 性能最大化，fork子进程来完成写操作，让主进程继续处理命令，所以是IO最大化，使用单独的子进程来进行持久化，主进程不会进行任何IO操作，保证了Redis的高性能

4. 相对于数据集大时，比AOF的启动效率更高

缺点：

1. 数据安全性低。RDB 是间隔一段时间进行持久化，如果持久化之间redis 发生故障，会发生数据丢失，所以这种方式更适合用于数据要求不严谨的场景

2. 由于RDB是通过fork子进程来协助完成数据持久化工作的，因此，如果当数据集较大时，可能会导致整个服务器停止服务几百毫秒，甚至是1秒钟

3、AOF：Append Only File

以日志的形式记录服务器所处理的每一个写、删除操作，查询操作不会记录，以文本的方式记录，可以打开文件看到详细的操作记录。

优点：

1. 数据安全，Redis中提供了3种同步策略，即每秒同步、每修改同步和不同步。事实上，每秒同步也是异步完成的，其效率也是非常高的，所差的是一旦系统出现宕机现象，那么这一秒钟之内修改的数据将会丢失，而每修改同步，我们可以将其视为同步持久化，即每次发生的数据变化都会被立即记录到磁盘中

2. 通过append模式写文件，即使中途服务器宕机也不会破坏已经存在的内容，可以通过redis-check-aof工具解决数据一致性问题

3. AOF机制的rewrite模式。定期对AOF文件进行重写，以达到压缩的目的

缺点：

1. AOF 文件比 RDB 文件大，且恢复速度慢

2. 数据集大的时候，比rdb 启动效率低

3. 运行效率没有RDB高

AOF文件比RDB更新频率高，优先使用AOF还原数据。

说到底，面试官是在考察你对Redis的持久化机制的掌握程度，只要你了解了RDB与AOF的作用与优缺点，如何组织语言应对面试就再容易不过了。

4、写在最后

从架构演进的角度看，为了降低单个系统的复杂度，我们引入了分布式系统架构，这样一来，单个系统的复杂度就转移到了系统外部——各种中间件，Redis就是其中一个。

技术/业务复杂度不会凭空产生，也不会凭空消失，只会从一个地方转移到另一个地方（就像物理学的能量守恒定律一样），我们称之为复杂度转移。

有道无术，术可成；有术无道，止于术

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