Redis 数据持久化的理解

参考：黄健宏 著. Redis设计与实现 (数据库技术丛书) . 机械工业出版社. Kindle 版本.

 

一、对持久化的理解

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Redis 平时的键值对都是在内存中的，但是一旦意外中断或关闭连接，我们将丢失数据。

为了避免这种情况，就有一个持久化的机制，在某种条件下将数据以某种方式转储到文件中，下次启动服务器时可以通过持久化文件恢复数据。

 

二、持久化的方式

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Redis 提供了两种方式，分别是RDB 和 AOF，两者最大的区别是 RDB 存储的是数据库状态（键值对），AOF 则是通过保存 Redis 服务器所执行的命令来记录数据库状态。

 

三、RDB

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3.1 RDB文件的创建与载入

RDB持久化可以手动执行，也可以根据配置定期执行。

RDB持久化生成一个经过压缩的二进制文件，通过这个文件可以还原生成文件时的数据库状态。

 

两个Redis命令可以用于生成RDB文件，一个是SAVE，另一个是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。而BGSAVE会派生出一个子进程。

 

如果服务器开启 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。 

 

3.2 自动间隔性保存   

指定在多长时间内，有多少次更新操作，就将数据同步到数据文件，可以多个条件配合

save <seconds> <changes>

 

Redis默认配置文件中提供了三个条件：

save 900 1

save 300 10

save 60 10000

 

 

四、AOF

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4.1 AOF持久化的实现

AOF持久化保存数据库状态的方法是将服务器执行的SET、SADD、RPUSH等命令保存到AOF文件中。

服务器在启动时，可以通过载入和执行AOF文件中保存的命令来还原服务器关闭之前的数据库状态。

 

AOF持久化的实现可以分为命令追加、文件写入、文件同步三个步骤。

    命令追加：当AOF持久化功能处于打开状态时，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。

    文件写入和同步：不同appendfsync值产生不同的持久化行为

    

    always每次都要写入、同步，所以其安全性最高，效率是最慢的；everysec效率也足够快，也安全性也可以得到保证；no效率最高，但安全性比较差。

 

4.2 AOF文件的载入与数据还原

AOF文件中记录了数据库中所有写操作的命令，所以服务器只需要重新执行一遍AOF文件中的命令即可恢复服务器关闭之前的状态。步骤如下：

• 创建一个不带网络连接的伪客户端；
• 从AOF文件中分析并读取一条写命令；
• 使用伪客户端执行被读出的写命令

 

4.3 AOF重写

随着AOF文件中的内容越来越多，体积越来越大，使用AOF文件进行数据还原也会耗费更多时间。

为了解决AOF文件体积膨胀的问题，Redis会创建一个新的AOF文件来替代。

 

实际上， AOF 文件重写并不需要对现有的 AOF 文件进行任何读取、 分析或者写入操作， 这个功能是通过读取服务器当前的数据库状态来实现的。

首先从数据库中读取键现在的值， 然后用一条命令去记录键值对， 代替之前记录这个键值对的多条命令， 这就 是 AOF 重写功能的实现原理。

 

如果redis开始基于rdb进行的持久化，之后通过appendonly yes 打开了aof，这时重新启动redis后会根据aof进行载入，所以原来所有的数据无法加载到数据库中。