【Redis快速入门】Redis的两种持久化方式_持久化

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文章目录

  • 写在前面
  • 为什么有持久化
  • 1.Redis持久化
  • 1.1.RDB持久化
  • 1.1.1.执行时机
  • 1.1.2.RDB原理
  • 1.1.3.小结
  • 1.2.AOF持久化
  • 1.2.1.AOF原理
  • 1.2.2.AOF配置
  • 1.2.3.AOF文件重写
  • 1.3.RDB与AOF对比
  • 本文总结：
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写在前面

基于Redis集群解决单机Redis存在的问题

单机的Redis存在四大问题：

【Redis快速入门】Redis的两种持久化方式_Redis_02

为什么有持久化

由于Redis的数据都存放在内存中，如果没有配置持久化，redis重启后数据就全丢失了，于是需要开启redis的持久化功能，将数据保存到磁盘上，当redis重启后，可以从磁盘中恢复数据。

1.Redis持久化

Redis有两种持久化方案：

  • RDB持久化
  • AOF持久化

1.1.RDB持久化

RDB全称Redis Database Backup file（Redis数据备份文件），也被叫做Redis数据快照。简单来说就是把内存中的所有数据都记录到磁盘中。当Redis实例故障重启后，从磁盘读取快照文件，恢复数据。快照文件称为RDB文件，默认是保存在当前运行目录。

1.1.1.执行时机

RDB持久化在四种情况下会执行：

  • 执行save命令
  • 执行bgsave命令
  • Redis停机时
  • 触发RDB条件时

1）save命令

执行下面的命令，可以立即执行一次RDB：

【Redis快速入门】Redis的两种持久化方式_notepad++_03

save命令会导致主进程执行RDB，这个过程中其它所有命令都会被阻塞。只有在数据迁移时可能用到。

2）bgsave命令

下面的命令可以异步执行RDB：

【Redis快速入门】Redis的两种持久化方式_redis_04

这个命令执行后会开启独立进程完成RDB，主进程可以持续处理用户请求，不受影响。

3）停机时

Redis停机时会执行一次save命令，实现RDB持久化。

4）触发RDB条件

Redis内部有触发RDB的机制，可以在redis.conf文件中找到，格式如下：

# 900秒内，如果至少有1个key被修改，则执行bgsave ， 如果是save "" 则表示禁用RDB
save 900 1  
save 300 10  
save 60 10000

RDB的其它配置也可以在redis.conf文件中设置：

# 是否压缩 ,建议不开启，压缩也会消耗cpu，磁盘的话不值钱
rdbcompression yes

# RDB文件名称
dbfilename dump.rdb  

# 文件保存的路径目录
dir ./

1.1.2.RDB原理

bgsave开始时会fork主进程得到子进程，子进程共享主进程的内存数据。完成fork后读取内存数据并写入 RDB 文件。

fork采用的是copy-on-write技术：

  • 当主进程执行读操作时，访问共享内存；
  • 当主进程执行写操作时，则会拷贝一份数据，执行写操作。

【Redis快速入门】Redis的两种持久化方式_notepad++_05

1.1.3.小结

RDB方式bgsave的基本流程？

  • fork主进程得到一个子进程，共享内存空间
  • 子进程读取内存数据并写入新的RDB文件
  • 用新RDB文件替换旧的RDB文件

RDB会在什么时候执行？save 60 1000代表什么含义？

  • 默认是服务停止时
  • 代表60秒内至少执行1000次修改则触发RDB

RDB的缺点？

  • RDB执行间隔时间长，两次RDB之间写入数据有丢失的风险
  • fork子进程、压缩、写出RDB文件都比较耗时

1.2.AOF持久化

1.2.1.AOF原理

AOF全称为Append Only File（追加文件）。Redis处理的每一个写命令都会记录在AOF文件，可以看做是命令日志文件。

【Redis快速入门】Redis的两种持久化方式_Redis_06

1.2.2.AOF配置

AOF默认是关闭的，需要修改redis.conf配置文件来开启AOF：

# 是否开启AOF功能，默认是no
appendonly yes
# AOF文件的名称
appendfilename "appendonly.aof"

AOF的命令记录的频率也可以通过redis.conf文件来配：

# 表示每执行一次写命令，立即记录到AOF文件
appendfsync always 
# 写命令执行完先放入AOF缓冲区，然后表示每隔1秒将缓冲区数据写到AOF文件，是默认方案
appendfsync everysec 
# 写命令执行完先放入AOF缓冲区，由操作系统决定何时将缓冲区内容写回磁盘
appendfsync no

三种策略对比：

【Redis快速入门】Redis的两种持久化方式_持久化_07

1.2.3.AOF文件重写

因为是记录命令，AOF文件会比RDB文件大的多。而且AOF会记录对同一个key的多次写操作，但只有最后一次写操作才有意义。通过执行bgrewriteaof命令，可以让AOF文件执行重写功能，用最少的命令达到相同效果。

【Redis快速入门】Redis的两种持久化方式_持久化_08

如图，AOF原本有三个命令，但是set num 123 和 set num 666都是对num的操作，第二次会覆盖第一次的值，因此第一个命令记录下来没有意义。

所以重写命令后，AOF文件内容就是：mset name jack num 666

Redis也会在触发阈值时自动去重写AOF文件。阈值也可以在redis.conf中配置：

# AOF文件比上次文件 增长超过多少百分比则触发重写
auto-aof-rewrite-percentage 100
# AOF文件体积最小多大以上才触发重写 
auto-aof-rewrite-min-size 64mb

1.3.RDB与AOF对比

RDB和AOF各有自己的优缺点，如果对数据安全性要求较高，在实际开发中往往会结合两者来使用。

【Redis快速入门】Redis的两种持久化方式_Redis_09

本文总结：

Redis提供两种持久化方式，RDB和AOF；与RDB不同，AOF可以完整的记录整个数据库，而不像RDB只是数据库某一时刻的快照;

  • RDB

(bgsave命令执行过程中，只有fork子进程时会阻塞服务器；而对于save命令，整个过程都会阻塞服务器；因此save已基本被废弃，线上环境要杜绝save的使用 )

格式：save n m

RDB是一个紧凑压缩的二进制文件 ，表示在n秒内，如果redis发生了M次的修改，则redis的数据会被存储到内存中。不难看出这是一个周期性的持久化

缺点：
（1）.因为是周期性的，那么当系统一旦在定时持久化之前出现宕机现象，此前没有来得及写入磁盘的数据都将丢失。

优点：
（1）对 redis 对外提供的读写服务，影响非常小，可以让 redis 保持高性能，

（2） 相对于 AOF 持久化机制来说，直接基于 RDB 数据文件来重启和恢复 redis 进程，更加快速。

  • AOF

AOF持久化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。 在恢复数据时，可以直接读取该文件进行数据恢复

Redis中提供了3中同步策略，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。可以预见，这种方式在效率上是最低的。

缺点：（1）由于AOF一般每秒都在存储，可能对于相同数量的数据集而言，AOF文件通常要大于RDB文件。RDB 在恢复大数据集时的速度比 AOF 的恢复速度要快

优点：（1）保存的数据额更加完整，能够更好的通过文件完成数据的重建

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