Redis持久化机制

Posted 2020-11-26 一马关月

Redis的持久化

　　众所周知，Redis中数据存储及读写操作都是在内存中进行。Redis宕机或者重启后，内存中的数据就会被清除，这是很不安全的。为了解决这个问题，Redis提供了持久化机制，就是将内存中的数据保存在硬盘上，一旦Redis宕机，重启后，数据也能马上恢复，Redis的持久化这时候就显得特别重要。Redis提供了两种持久化存储：AOF和RDB，下面我们一起来了解一下。

1、RDB介绍

　　RDB 是以二进制文件，在某个时间 点将数据写入一个临时文件，持久化结束后，用这个临时文件替换上次持久化的文件，达到数据恢复的目的，简单理解就是每隔一段时间记录数据快照。

　　1.1、RDB的触发方式

　　触发方式一：通过配置参数设置，如save 60 1000,其含义是如果在60s内，有1000个key发生变化，则会触发一次RDB快照的执行。

　　触发方式二：通过在客户端执行命令bgsave手动触发，命令执行后，Redis会调用bgsaveCommond函数，该函数会fork一个子进行执行实际的快照存储工作，而主进程可以继续处理客户端的请求。

　　1.2、RDB的优缺点

　　RDB的优点：1、使用单独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。

　　　　　　　　 2、一旦Redis发生故障，恢复数据的时间也比较短。
　　RDB的缺点：1、RDB 是间隔一段时间进行持久化，如果持久化期间 Redis发生故障，在QPS较高的情况下，会发生大量数据丢失的情况，所以这种方式更适合数据要求不严谨的时候。

　　　　　　　　 2、RDB经常需要Fork（）才能使子进程将数据持久化存储在磁盘上。如果数据集很大，会比较耗时。　　

2、AOF介绍

　  AOF是以格式化指令的方式追加到操作日志文件的尾部，换句话说，你执行过的指令都被记录在一个文件上，如果想要恢复数据，将执行过的指令再执行一遍即可，是不是感觉和mysql中的bin.log十分的相似。AOF理论上可以做到发生故障时只丢失执行一条指令的操作，但是鱼与熊掌不可兼得，其代价就是通过消耗Redis的性能换来的。

　　2.1、AOF的执行流程及文件写入频次

　　一旦在配置开启了AOF持久化的方式，每条指令执行完毕都会同步写入到aof_buf（缓冲区）中，还需要再将缓冲区中的内容写入到文件中，真正写入磁盘还需要调用fsync函数，这是一个阻塞并且缓慢的操作，所以Redis提供了3种模式来控制执行fsync的频次：

　　no：Redis不处理交给操作系统来处理，性能最高，但是也最不安全。

　　always：每次执行指令，都会调用fsync把每个写命令都立即同步到aof文件中，性能最低，但是最安全。

　　everysec：每一秒执行一次fsync操作，是折中方案，在性能和安全里面做平衡性选择，建议在生产环境中使用：appendfsync everysec。

　　2.2、AOF重写及触发方式

　　有这样一种情况，假设对同一个key进行了十万八千次操作，如果每一个指令都记录，那会使AOF的文件变得很大，这时候，AOF文件的重写就登场了。重写简单的理解：我往一个集合中添加了四个元素，+1，+2，+3，+4，得记录四次操作，重写后只需要记录一次，+（1,2,3,4），就像mysql中执行多次insert和批量插入的道理是一样的。

　　AOF重写触发方式有两种：

　　触发方式一：通过配置自动触发，如auto-aof-rewrite-min-size 64mb,auto-aof-rewrite-percentage 100这两个配置，他们的意思是当AOF的文件大于64MB，并且比上一个文件增加了100%时，则会触发重写。

　　触发方式二：通过客户端输入指令，bgrewriteaof手动触发，通过创建子进程完成重写操作；重写时如果父进程依然在处理大量的请求，那么如何保证重写后得文件包含这些指令呢？1、首先需要将父进程在执行重写的过程中运行的指令进行保存。2、再将这些指令在重写后的文件中进行回放。

　　2.3、AOF的优缺点

　　优点：数据更更加安全，适合对数据安全要求较高的场景。

　　缺点：1、AOF文件通常比同一数据集的等效RDB文件大，恢复数据时也相对较慢。

　　　　   2、会降低Redis的性能。

3、RDB&AOF混合持久化

　　混合持久化方案是一种RDB持久化与AOF持久化同步使用的持久化方案，兼顾了二者的优点。当AOF重写时，子进程会将当前时间点的数据快照保存为RDB文件格式，然后将父进程积累的命令保存为AOF格式。Redis4.0以后提供，需要手动开启，修改配置aof-use-rdb-preamble yes即可，在Redis5.0中，已经默认开启混合持久化方案。

　　混合持久化方案，其实加载的仍然是AOF文件。它的加载流程是，首先会去识别AOF文件是否是以"REDIS"字符串开头，RDB文件其实就是以“REDIS”字符串开头，如果是，就以RDB格式加载，加载完RDB后继续按AOF格式加载剩余部分。

　　Redis的持久化机制十分的重要，这些知识点也是学习Redis必须要掌握的知识。大家看完后，在日常工作中，可以根据自己的实际情况，选择适合自己的持久化方法。

参考：《Redis5设计与源码分析》