Redis是如何持久化到硬盘的

落日映苍穹つ 2022-11-14 15:57 188阅读 0赞

## Redis为什么需要持久化 ##

我们在项目中或多或少会用到Redis，Redis主要用作缓存数据库。使用Redis可以大大提升我们程序是性能，使用Redis之所以快的原因之一是Redis的数据是存储在内存中，应用程序访问Redis只需要从内存中读取即可。

![图片][6b8fa156f60f1035fcd02ac6c967ee16.png]

从内存中读取数据确实能提高访问速度，但是当Redis挂了，内存中的数据就会丢失掉，为了防止数据丢失，我们需要将数据持久化到硬盘中。当Redis挂了，数据已经存储到硬盘中了，Redis重启后，硬盘中的数据就会重新加载到内存中。

![图片][dbe1547703facbd47e1a95d48cd33239.png]

那么，问题来了。

> “
> 
> Redis是如何持久化的？
> 
> ”

## 两种持久化方式 ##

在Redis中提供了两种不同的持久化方式：RDB和AOF。

*  RDB持久化方式能够在指定的时间间隔能对你的数据进行快照存储。
 *  AOF持久化方式记录每次对服务器写的操作，当服务器重启的时候会重新执行这些命令来恢复原始的数据，AOF命令以Redis协议追加保存每次写的操作到文件末尾。Redis还能对AOF文件进行后台重写，使得AOF文件的体积不至于过大。
    
    当我们同时开启两种持久化方式时，在Redis重启的时候会优先载入AOF文件来恢复原始的数据，因为在通常情况下AOF文件保存的数据集要比RDB文件保存的数据集要完整。

我们来看看Redis的配置文件redis.conf，看看有关持久化的配置。

![20210330143435467.gif][]

如果我们要启用AOF模式，需要将

appendonly no修改为appendonly yes

![图片][761175562d999576363922effc458efa.png]

这是3个AOF持久化策略配置。

> “
> 
>  *  `appendfsync everysec`：表示每秒执行一次数据同步到硬盘的操作，那么这一秒的间隔内很有可能数据丢失。这个是程序默认的策略。
>  *  `appendfsync always`：表示每次写入都会执行数据同步。
>  *  `appendfsync no`：表示Redis不执行数据同步，由操作系统执行。
> 
> ”

我们再来看看RDB形式存储配置。

![图片][eeee4bf6a50ad21b88d6b50d0b1fc7a4.png]

这里的格式为：

save <时间间隔（秒）>  <写入次数>

从上面的配置我们知道：

> “
> 
>  *  `save 900 1`：900秒内如果至少有一个key的值发生变化，则保存。
>  *  `save 200 10`：300秒内如果至少有10个key值发生变化，则保存。
>  *  `save 60 10000`：规则同上。
> 
> ”

如果我们要停用，直接注释即可。

## 关于RDB ##

我们来看看RDB有什么优缺点。

### RDB的优点 ###

*  RDB是一个非常紧凑的文件，它保存了某个时间点的数据集，非常适用于数据集的备份，比如你可以在每个小时保存一下过去24小时内的数据，同时每天保存过去30天的数据。这样即使出了问题你也可以根据需求恢复到不同版本的数据集。
 *  RDB是一个紧凑的单一文件，很方便传送到另一个远端数据中心，非常适用于灾难恢复。
 *  RDB在保存RDB文件时父进程唯一需要做的就是fork出一个子进程，接下来的工作全部由子进程来做，父进程不需要再做其他IO操作，所以RDB持久化方式可以最大化redis的性能。
 *  与AOF相比，在恢复大的数据集的时候，RDB方式会更快一些。

### RDB的缺点 ###

*  如果你希望在Redis意外停止工作（例如电源中断）的情况下丢失的数据最少的话，那么RDB不适合你。虽然你可以配置不同的save时间点(例如每隔5分钟并且对数据集有100个写的操作)，是Redis要完整的保存整个数据集是一个比较繁重的工作，你通常会每隔5分钟或者更久做一次完整的保存，万一在Redis意外宕机，你可能会丢失几分钟的数据。
 *  RDB 需要经常fork子进程来保存数据集到硬盘上，当数据集比较大的时候，fork的过程是非常耗时的,可能会导致Redis在一些毫秒级内不能响应客户端的请求.如果数据集巨大并且CPU性能不是很好的情况下，这种情况会持续1秒，AOF也需要fork，但是你可以调节重写日志文件的频率来提高数据集的耐久度。

从上面我们可以知道，RDB保存的是数据，由于数据的保存是个非常繁重的操作，所以保存的是某个时间段的数据，因此用RDB恢复数据会比较快。但是恢复的数据可能会有丢失的。

## 关于AOF ##

### AOF的优点 ###

*  使用AOF 会让Redis更加耐久，我们可以使用不同的fsync策略：无fsync，每秒fsync,每次写的时候fsync。使用默认的每秒fsync策略，Redis的性能依然很好(fsync是由后台线程进行处理的，主线程会尽力处理客户端请求)，一旦出现故障，你最多丢失1秒的数据。
 *  AOF文件是一个只进行追加的日志文件，所以不需要写入seek，即使由于某些原因(磁盘空间已满，写的过程中宕机等等)未执行完整的写入命令，我们也可使用redis-check-aof工具修复这些问题。
 *  Redis 可以在 AOF 文件体积变得过大时，自动地在后台对 AOF 进行重写：重写后的新 AOF 文件包含了恢复当前数据集所需的最小命令集合。整个重写操作是绝对安全的，因为 Redis 在创建新 AOF 文件的过程中，会继续将命令追加到现有的 AOF 文件里面，即使重写过程中发生停机，现有的 AOF 文件也不会丢失。而一旦新 AOF 文件创建完毕，Redis 就会从旧 AOF 文件切换到新 AOF 文件，并开始对新 AOF 文件进行追加操作。
 *  AOF 文件有序地保存了对数据库执行的所有写入操作， 这些写入操作以 Redis 协议的格式保存， 因此 AOF 文件的内容非常容易被人读懂， 对文件进行分析（parse）也很轻松。导出（export） AOF 文件也非常简单：举个例子， 如果你不小心执行了 FLUSHALL 命令， 但只要 AOF 文件未被重写， 那么只要停止服务器， 移除 AOF 文件末尾的 FLUSHALL 命令， 并重启 Redis ， 就可以将数据集恢复到 FLUSHALL 执行之前的状态。

AOF的缺点

*  对于相同的数据集来说，AOF 文件的体积通常要大于 RDB 文件的体积。
 *  根据所使用的 fsync 策略，AOF 的速度可能会慢于 RDB 。在一般情况下， 每秒 fsync 的性能依然非常高， 而关闭 fsync 可以让 AOF 的速度和 RDB 一样快， 即使在高负荷之下也是如此。不过在处理巨大的写入载入时，RDB 可以提供更有保证的最大延迟时间（latency）。

从上面我们可以知道，AOF模式保存的是写入命令，由于保存的是操作的命令，所以在保存这一步动作比较轻松，恢复起来的数据也会比较全，但是由于保存的是命令，恢复时需要执行一次这些命令，会比较耗时。

综上所述，我们可以使用RDB与AOF混合模式来进行持久化。未来Redis可能会将RDB与AOF合成单个持久化模型。

## 参考 ##

Redis官网：http://www.redis.cn/topics/persistence.html

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