对比 Redis 中 RDB 和 AOF 持久化

概念#

Redis 是内存数据库，数据存储在内存中，一旦服务器进程退出，数据就丢失了，所以 Redis 需要想办法将存储在内存中的数据持久化到磁盘。

Redis 提供了两种持久化功能：

1. RDB (Redis Database)：生成 RDB 文件，保存的是 key-value 的形式。
2. AOF (Append Only File)：保存 Redis 执行过程中的写命令。

生成#

RDB 的生成#

1. SAVE 命令会阻塞 Redis 服务进程，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。

2. 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。

如果两个 key 值的修改具有事务性，需要手动加事务，不然备份时可能会导致两个值不一致。

除了主动执行命令，我们还可以通过 save 选项设置多个保存条件，只要任意一个条件满足，服务器就会执行 BGSAVE 命令：

save 900 1
save 300 10
save 60 10000

那么只要满足以下三个条件中的任意一个，BGSAVE 命令就会被执行：

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

AOF 的生成#

只要打开 AOF 持久化功能，服务器在执行完一个写命令后，会以协议格式将被执行的写命令追加到服务器状态的 aof_buf 缓冲区的末尾。

现代操作系统中，用户在写文件时，操作系统通常会将写入数据暂时保存在一个内存缓冲区里面，等到缓冲区被填满，或者超过了指定时限之后，才真正将缓冲区中的数据写入磁盘。这就有可能导致缓冲区内的数据还未写入磁盘，计算机发生停机，导致数据丢失。

appendfsync 选项的值可以决定 AOF 持久化功能的效率和安全性：

1. always 每次都同步到磁盘，效率低，安全性高；
2. everysec 每隔一秒同步到磁盘，效率足够快，安全性高，只丢失一秒的数据；
3. no 由操作系统控制同步到磁盘的时机，速度最快，安全性最低。

AOF 的重写#

因为 AOF 保存的是写命令，随着服务器的运行，同一个键值被操作的次数越多，单个键值就会产生多条写命令，AOF 文件就会越大，还原的时间就会越久。

为了解决 AOF 体积膨胀的问题，Redis 提供了 AOF 文件重写（rewrite）功能。

AOF 重写并不是对旧的 AOF 文件进行压缩。Redis 会从数据库中读出数据，生成对应的写命令，并写入新的 AOF 文件中，当新的 AOF 文件重写了所有数据的写命令，就可以替换掉旧 AOF 文件。

AOF 重写可以在后台进行，在重写过程中新产生的数据，会写入 AOF 重写缓冲区中，当重写结束再把缓冲区的写命令追加到新的 AOF 文件中即可。

载入#

RDB 的载入#

RDB 文件的载入工作是在服务器启动时自动执行的，所以 Redis 没有专门用于载入的命令。

因为 AOF 文件的更新频率通常比 RDB 文件的更新频率高，所以：

1. 如果服务器启动了AOF 持久化功能，那么服务器会优先使用 AOF 文件来还原数据库状态。
2. 只有在 AOF 持久化功能处于关闭状态时，服务器才会使用 RDB 文件来还原数据库状态。

AOF 的载入#

AOF 中包含了所有的写命令，服务器只要读入并重新执行一遍AOF文件里保存的写命令，就可以还原服务器关闭前的状态。

Redis 读取 AOF 文件并还原数据库状态的详细步骤：

1. 创建一个不带网络连接的伪客户端：因为 Redis 的命令只能在客户端上下文中执行，而载入 AOF 文件时所使用的命令直接来源于 AOF 文件而不是网络连接，所以用来还原数据的伪客户端不需要网络连接；
2. 从 AOF 文件中分析并读取出一条写命令；
3. 使用伪客户端执行读出的写命令；
4. 循环执行步骤2和步骤3，直到 AOF 文件中的所有命令都被执行。

资料#

Redis设计与实现-黄健宏-微信读书