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• 概述
• Redis持久化流程
• RDB机制
• AOF机制
• Redis持久化机制总结
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概述

这是关于php进阶到架构之Redis进阶学习的系列课程：详解Redis中两种持久化机制RDB和AOF，吊打面试官

学习目标：

1. Redis持久化的2种机制原理以及区别
2. 在工作中，根据需要选择合适的Redis持久化机制

Redis持久化流程

redis是一个内存数据库，数据保存在内存中，内存的数据变化是很快的，也容易发生丢失。Redis提供了2种持久化的机制，分别是RDB(Redis DataBase)和AOF(Append Only File)。

主要有下面五个过程：

1. 客户端向服务端发送写操作(数据在客户端的内存中)
2. 数据库服务端接收到写请求的数据(数据在服务端的内存中)
3. 服务端调用write这个系统调用，将数据往磁盘上写(数据在系统内存的缓冲区中)
4. 操作系统将缓冲区中的数据转移到磁盘控制器上(数据在磁盘缓存中)
5. 磁盘控制器将数据写到磁盘的物理介质中(数据真正落到磁盘上)

这5个过程是在理想条件下一个正常的保存流程，但是在大多数情况下，我们的机器等等都会有各种各样的故障，这里划分了两种情况：

1. Redis数据库发生故障，只要在上面的第三步执行完毕，那么就可以持久化保存，剩下的两步由操作系统替我们完成
2. 操作系统发生故障，必须上面5步都完成才可以

redis如何来实现数据持久化？它提供了两种策略机制，也就是RDB和AOF。

RDB机制

RDB其实就是把数据以快照的形式保存在磁盘上。

什么是快照呢，你可以理解成把当前时刻的数据拍成一张照片保存下来。

RDB持久化是指在指定的时间间隔内将内存中的数据集快照写入磁盘。

也是Redis默认的持久化方式，这种方式是就是将内存中数据以快照的方式写入到二进制文件中,默认的文件名为dump.rdb。

在我们安装了redis之后，所有的配置都是在redis.conf文件中，里面保存了RDB和AOF两种持久化机制的各种配置。

既然RDB机制是通过把某个时刻的所有数据生成一个快照来保存，那么就应该有一种触发机制，是实现这个过程。

对于RDB来说，提供了三种持久化触发机制：save、bgsave、自动化。

1、save触发方式

该命令会阻塞当前Redis服务器，执行save命令期间，Redis不能处理其他命令，直到RDB过程完成为止。具体流程如下：

执行完成时候如果存在老的RDB文件，就把新的替代掉旧的。我们的客户端可能都是几万或者是几十万，这种方式显然不可取。

2、bgsave触发方式

执行该命令时，Redis会在后台异步进行快照操作，快照同时还可以响应客户端请求。具体流程如下：

具体操作是Redis进程执行fork操作创建子进程，RDB持久化过程由子进程负责，完成后自动结束。阻塞只发生在fork阶段，一般时间很短。基本上 Redis 内部所有的RDB操作都是采用 bgsave 命令。

3、自动触发

自动触发是由我们的配置文件来完成的。

在redis.conf配置文件中，里面有如下配置，我们可以去设置：

①save：用来配置触发 Redis的 RDB 持久化条件，也就是什么时候将内存中的数据保存到硬盘。比如“save m n”。表示m秒内数据集存在n次修改时，自动触发bgsave。

默认如下配置：

save 900 1
  #表示900 秒内如果至少有 1 个 key 的值变化，则保存
save 300 10
 #表示300 秒内如果至少有 10 个 key 的值变化，则保存
save 60 10000 #表示60 秒内如果至少有 10000 个 key 的值变化，则保存save 60 10000

如果不需要持久化，那么你可以注释掉所有的 save 后来停用保存功能

②stop-writes-on-bgsave-error ：

默认值为yes。

当启用了RDB且最后一次后台保存数据失败，Redis是否停止接收数据。

这会让用户意识到数据没有正确持久化到磁盘上，否则没有人会注意到灾难（disaster）发生了。如果Redis重启了，那么又可以重新开始接收数据了

③rdbcompression ；

默认值是yes。对于存储到磁盘中的快照，可以设置是否进行压缩存储。

④rdbchecksum ：默认值是yes。

在存储快照后，我们还可以让redis使用CRC64算法来进行数据校验，但是这样做会增加大约10%的性能消耗，如果希望获取到最大的性能提升，可以关闭此功能。

⑤dbfilename ：

设置快照的文件名，默认是 dump.rdb

⑥dir：

设置快照文件的存放路径，这个配置项一定是个目录，而不能是文件名。

4.save与bgsave的区别

5、RDB 的优势和劣势

①、优势

（1）RDB文件紧凑，全量备份，非常适合用于进行备份和灾难恢复。

（2）生成RDB文件的时候，redis主进程会fork()一个子进程来处理所有保存工作，主进程不需要进行任何磁盘IO操作。

（3）RDB 在恢复大数据集时的速度比 AOF 的恢复速度要快。

②、劣势

当进行快照持久化时，会开启一个子进程专门负责快照持久化，子进程会拥有父进程的内存数据，父进程修改内存子进程不会反应出来，所以在快照持久化期间修改的数据不会被保存，可能丢失数据。

AOF机制

redis会将每一个收到的写命令都通过write函数追加到文件中。通俗的理解就是日志记录。

1、AOF持久化原理

每当有一个写命令过来时，就直接保存在我们的AOF文件中。

2、AOF文件重写原理

AOF的方式也同时带来了另一个问题。

持久化文件会变得越来越大。为了压缩aof的持久化文件。

redis提供了bgrewriteaof命令。将

内存中的数据以命令的方式保存到临时文件中，同时会fork出一条新进程来将文件重写。

重写aof文件的操作，并没有读取旧的aof文件，而是将整个内存中的数据库内容用命令的方式重写了一个新的aof文件。

3.AOF机制如何开启？

打开 redis.conf 文件，找到 APPEND ONLY MODE 对应内容redis 默认关闭，开启需要手动把no改为yes

appendonly yes

4.AOF三种触发机制

（1）每修改同步always：

同步持久化 每次发生数据变更会被立即记录到磁盘 性能较差但数据完整性比较好

（2）每秒同步everysec：

异步操作，每秒记录 如果一秒内宕机，有数据丢失

（3）不同no：

从不同步

4、优点

（1）AOF可以更好的保护数据不丢失，一般AOF会每隔1秒，通过一个后台线程执行一次fsync操作，最多丢失1秒钟的数据。

（2）AOF日志文件没有任何磁盘寻址的开销，写入性能非常高，文件不容易破损。

（3）AOF日志文件即使过大的时候，出现后台重写操作，也不会影响客户端的读写。

（4）AOF日志文件的命令通过非常可读的方式进行记录，这个特性非常适合做灾难性的误删除的紧急恢复。

比如某人不小心用flushall命令清空了所有数据，只要这个时候后台rewrite还没有发生，那么就可以立即拷贝AOF文件，将最后一条flushall命令给删了，然后再将该AOF文件放回去，就可以通过恢复机制，自动恢复所有数据

5、缺点

（1）对于同一份数据来说，AOF日志文件通常比RDB数据快照文件更大

（2）AOF开启后，支持的写QPS会比RDB支持的写QPS低，因为AOF一般会配置成每秒fsync一次日志文件，当然，每秒一次fsync，性能也还是很高的

Redis持久化机制总结

1. Redis 默认开启RDB持久化方式，在指定的时间间隔内，执行指定次数的写操作，则将内存中的数据写入到磁盘中。
2. RDB 持久化适合大规模的数据恢复但它的数据一致性和完整性较差。
3. Redis 需要手动开启AOF持久化方式，默认是每秒将写操作日志追加到AOF文件中。
4. AOF 的数据完整性比RDB高，但记录内容多了，会影响数据恢复的效率。
5. Redis 针对 AOF文件大的问题，提供重写的瘦身机制。
6. 若只打算用Redis 做缓存，可以关闭持久化。
7. 若打算使用Redis 的持久化。建议RDB和AOF都开启。其实RDB更适合做数据的备份，留意后手。AOF出问题了，还有RDB。

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