redis笔记-数据库之持久化策略

Posted 2020-10-21

2018-1-17 by Atlas

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• redis持久化

将redis在内存中的数据库状态保持到磁盘里面，避免数据意外丢失。

• RDB持久化

• 既可以手动执行，也可以根据服务器配置选项定期执行。
• 生成的RDB文件是一个经过压缩的二进制文件，通过该文件可以还原生成RDB文件时的数据库状态。
• RDB文件载入时，服务器一直处于阻塞状态，直到完成。

• 命令SAVE、BGSAVE
  SAVE命令会阻塞redis服务器进程，直到RDB文件创建完毕为止，在服务器进程阻塞期间，服务器不能处理任何命令请求。
  BGSAVE命令会派生出一个子进程，然后由子进程负责创建RDB文件，服务器进程（父进程）继续处理命令请求。

• AOF文件更新频率通常比RDB文件更新频率高。
  so -->
  如果开启AOF，服务器优先使用AOF文件还原数据库；
  只有AOF关闭，服务器才会使用RDB文件还原数据库。

• BGSAVE命令执行时的服务器状态：
  （1）BGSAVE执行期间，客户端发送的SAVE命令会被服务器拒绝。
  （2）BGSAVE执行期间，客户端发送的BGSAVE命令会被服务器拒绝。
  （3）BGSAVE和BGREWRITEAOF不能同时执行：
  如果BGSAVE正在执行，那么客户端发送的BGREWRITEAOF会被延迟到BGSAVE后执行；
  如果BGREWRITEAOF正在执行，那么客户端发送的BGSAVE会被服务器拒绝。

• SAVE保存条件

save  900  1                          服务器在900秒之内，对数据库进行了至少1次修改
save  300  10                        服务器在300秒之内，对数据库进行了至少10次修改
save  60    10000                  服务器在60秒之内，对数据库进行了至少10000次修改

struct redisServer {
        // ...
        // 记录保存条件的数组
        struct saveparam *saveparams;
        // 修改计数器
        long long dirty;
        // 上次执行保存的时间
        time_t lastsave;
        // ...
}
struct saveparam {
        // 秒数
        time_t seconds;
        // 修改数
        int changes;
}

ServerCron 函数检查保存条件的过程

RDB文件结构将和JAVA CLASS文件一同讨论。

• AOF持久化

• AOF持久化是通过保存redis服务器所执行的 写命令 来记录数据库状态的。

• AOF文件内容是纯文本格式。
  e.g.
  redis> SET msg "hello"
  ok
  AOF文件内容（SELECT命令是服务器自动添加的）：
  2\r\n$6\r\nSELECT\r\n$1\r\n0\r\n
  3\r\n$3\r\n$3\r\nSET\r\n$3\r\nmsg\r\n$5\r\nhello\r\n

• AOF持久化实现步骤：
  命令追加 --> 文件写入 --> 文件同步
• 命令追加是将执行的写命令追加到服务器状态的aof_buf缓存区的末尾：

struct redisServer {
        // ...
        // AOF缓冲区
        sds aof_buf;
        // ...
}

• 文件的写入与同步
  flushAppendOnlyFile()函数考虑是否要将aof_buf中的内容写入和保存到AOF文件里面，行为由服务器配置的appendfsync选项的值来决定。
• appendfsync配置：

always：AOF持久化效率最慢，安全性来说最安全，故障只会丢失一个命令数据。
everysec：AOF持久化效率足够快，安全性来说，故障只会丢失一秒钟的命令数据。
no：AOF持久化效率最快，安全性来说，故障会丢失上次同步AOF文件之后的所有写命令数据。

• AOF 文件载入过程

• AOF文件重写，解决AOF文件体积膨胀问题。
• AOF文件重写原理：
  AOF文件重写并不需要对现有的AOF文件进行读取、分析或者写入操作，而是通过读服务器当前的数据库状态来实现的。
  AOF文件重写首先从数据库中读取键现在的值，然后用一条命令记录键值对，代替之前记录这个键的多条命令。
  如果元素数量超过redis.h/REDIS_AOF_REWRITE_ITEMS_PER_CMD常量的值，那么重写多条命令记录键的值。
• AOF文件后台重写过程（BGREWRITEAOF原理）

参考文献：《redis设计与实现》