Redis 的讀寫(xiě)都是在內(nèi)存中進(jìn)行的，所以它的性能高。而當(dāng)我們的服務(wù)器斷開(kāi)或者重啟的時(shí)候，數(shù)據(jù)就會(huì)消失，那么我們?cè)撛趺唇鉀Q這個(gè)問(wèn)題呢？

其實(shí) Redis 已經(jīng)為我們提供了一種持久化的機(jī)制，分別是 RDB 和 AOF 兩種方式，接下來(lái)跟著我一起看看這兩個(gè)錦囊都是怎么保證數(shù)據(jù)的持久化的。

持久化

由于 Redis 是基于內(nèi)存的數(shù)據(jù)庫(kù)，所以當(dāng)服務(wù)器出現(xiàn)故障的時(shí)候，我們的數(shù)據(jù)就得不到安全保障。

這個(gè)時(shí)候就需要將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到磁盤(pán)中，當(dāng)我們服務(wù)器重啟時(shí)，便可以通過(guò)磁盤(pán)來(lái)恢復(fù)數(shù)據(jù)，這個(gè)過(guò)程就叫做 Redis 持久化。

Redis持久化

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RDB

簡(jiǎn)介

RDB全稱Redis Database Backup file（Redis數(shù)據(jù)備份文件），也可以稱為Redis數(shù)據(jù)快照。

• RDB 文件是一個(gè)經(jīng)過(guò)壓縮的二進(jìn)制文件（默認(rèn)：dump.rdb）；

• RDB 文件保存在硬盤(pán)里；

• 通過(guò)保存數(shù)據(jù)庫(kù)中的鍵值對(duì)來(lái)記錄數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)。

創(chuàng)建

當(dāng) Redis 持久化時(shí)，程序會(huì)將當(dāng)前內(nèi)存中的數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)保存到磁盤(pán)中。

創(chuàng)建

創(chuàng)建 RDB 文件主要有兩個(gè) Redis 命令：SAVE 和 BGSAVE。

SAVE

同步操作，執(zhí)行命令時(shí)，會(huì)阻塞 Redis 服務(wù)器進(jìn)程，拒絕客戶端發(fā)送的命令請(qǐng)求。

代碼示例：

def?SAVE():#?創(chuàng)建?RDB?文件rdbSave()

圖示：

Save命令

BGSAVE

異步操作，執(zhí)行命令時(shí)，子進(jìn)程執(zhí)行保存工作，服務(wù)器還可以繼續(xù)讓主線程處理客戶端發(fā)送的命令請(qǐng)求。

代碼示例：

def?BGSAVE():#?創(chuàng)建子進(jìn)程pid?=?fork()if?pid?==?0:#?子進(jìn)程負(fù)責(zé)創(chuàng)建?RDB?文件rdbSave()#?完成之后向父進(jìn)程發(fā)送信號(hào)signal_parent()elif?pid?>?0:#?父進(jìn)程繼續(xù)處理命令請(qǐng)求，并通過(guò)輪訓(xùn)等待子進(jìn)程的信號(hào)handle_request_and_wait_signal()else:handle_fork_error()

圖示：

bgSave命令

載入

載入工作在服務(wù)器啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)執(zhí)行。

載入

服務(wù)器在載入 RDB 文件期間，會(huì)一直處于阻塞狀態(tài)，直到載入工作完成為止。

主要設(shè)置

Redis 允許用戶通過(guò)設(shè)置服務(wù)器配置的 save 選項(xiàng)，讓服務(wù)器每隔一段時(shí)間自動(dòng)執(zhí)行一次 BGSAVE 命令。

設(shè)置保存條件

提供配置如下：

save?900?1 save?300?10

在這種情況下，只要滿足以下條件中的一個(gè)，BGSAVE 命令就會(huì)被執(zhí)行：

• 服務(wù)器在 900 秒之內(nèi)，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行了至少 1 次修改了；

• 服務(wù)器在 300 秒之內(nèi)，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行了至少 10 次修改。

saveparams

服務(wù)器程序會(huì)根據(jù) save 選項(xiàng)所設(shè)置的保存條件，設(shè)置服務(wù)器狀態(tài) redisServer 結(jié)構(gòu)的 saveparams 屬性。

• saveparams 屬性是一個(gè)數(shù)組；

• 數(shù)組中的每一個(gè)元素都是一個(gè) saveparam 結(jié)構(gòu)；

• 每個(gè) saveparam 結(jié)構(gòu)都保存了一個(gè) save 選項(xiàng)設(shè)置的保存條件。

struct?saveparam?{//?秒數(shù)time_t?seconds;//?修改數(shù)int?changes; }

dirty

dirty 計(jì)數(shù)器記錄距離上一次成功執(zhí)行 SAVE 命令或 BGSAVE 命令之后，服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)進(jìn)行了多少次修改（包括寫(xiě)入、刪除、更新等操作）。

lastsave

是一個(gè) UNINX 時(shí)間戳，記錄了服務(wù)器上一次成功執(zhí)行 SAVE 命令或者 BGSAVE 命令的時(shí)間。

檢查保存條件是否滿足

服務(wù)器周期性操作函數(shù) serverCron （該函數(shù)對(duì)正在運(yùn)行的服務(wù)器進(jìn)行維護(hù)）默認(rèn)每隔 100 毫秒就會(huì)執(zhí)行一次，其中一項(xiàng)工作就是檢查 save 選項(xiàng)所設(shè)置的保存條件是否已經(jīng)滿足，滿足的話就執(zhí)行 BGSAVE 命令。

代碼示例：

def?serverCron():#?....#?遍歷所有保存條件for?saveparam?in?server.saveparams:#?計(jì)算距離上次執(zhí)行保存操作有多少秒save_interval?=?unixtime_now()?-?server.lastsave#?如果數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)的修改次數(shù)超過(guò)條件所設(shè)置的次數(shù)#?如果距離上次保存的時(shí)間超過(guò)條件所設(shè)置的時(shí)間if?server.dirty?>=?saveparam.changes?and?save_interval?>?saveparam.seconds:BGSAVE()

默認(rèn)配置

RDB 文件默認(rèn)的配置如下：

################################?SNAPSHOTTING??################################ # #?Save?the?DB?on?disk: #在給定的秒數(shù)和給定的對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的寫(xiě)操作數(shù)下，自動(dòng)持久化操作。 #???save?<seconds>?<changes> #? save?900?1 save?300?10 save?60?10000#bgsave發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)是否停止寫(xiě)入，一般為yes stop-writes-on-bgsave-error?yes#持久化時(shí)是否使用LZF壓縮字符串對(duì)象? rdbcompression?yes#是否對(duì)rdb文件進(jìn)行校驗(yàn)和檢驗(yàn)，通常為yes rdbchecksum?yes#?RDB持久化文件名 dbfilename?dump.rdb#持久化文件存儲(chǔ)目錄 dir?./

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AOF

簡(jiǎn)介

AOF全稱為 Append Only File（追加日志文件）。日志是寫(xiě)后日志，Redis 是先執(zhí)行命令，把數(shù)據(jù)寫(xiě)入內(nèi)存，然后才記錄日志。

寫(xiě)后日志

• 通過(guò)保存 Redis 服務(wù)器所執(zhí)行的寫(xiě)命令來(lái)記錄數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)；

• 寫(xiě)入 AOF 文件的所有命令都是以 Redis 的命令請(qǐng)求協(xié)議格式保存的。

實(shí)現(xiàn)

AOF 持久化流程實(shí)現(xiàn)主要是通過(guò)以下流程來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

AOF流程

命令追加

若 AOF 持久化功能處于打開(kāi)狀態(tài)，服務(wù)器在執(zhí)行完一個(gè)命令后，會(huì)以協(xié)議格式將被執(zhí)行的寫(xiě)命令追加到服務(wù)器狀態(tài)的 aof_buf 緩沖區(qū)的末尾。

文件同步

服務(wù)器每次結(jié)束一個(gè)事件循環(huán)之前，都會(huì)調(diào)用 flushAppendOnlyFile 函數(shù)，這個(gè)函數(shù)會(huì)考慮是否需要將 aof_buf 緩沖區(qū)中的內(nèi)容寫(xiě)入和保存到 AOF 文件里。

flushAppendOnlyFile 函數(shù)執(zhí)行以下流程：

• WRITE：根據(jù)條件，將 aof_buf 中的緩存寫(xiě)入到 AOF 文件；

• SAVE：根據(jù)條件，調(diào)用 fsync 或 fdatasync 函數(shù)，將 AOF 文件保存到磁盤(pán)中。

這個(gè)函數(shù)是由服務(wù)器配置的 appendfsync 的三個(gè)值：always、everysec、no 來(lái)影響的，也被稱為三種策略。

Always

每條命令都會(huì) fsync 到硬盤(pán)中，這樣 redis 的寫(xiě)入數(shù)據(jù)就不會(huì)丟失。

Always

everysec

每秒都會(huì)刷新緩沖區(qū)到硬盤(pán)中(默認(rèn)值)。

everysec

no

根據(jù)當(dāng)前操作系統(tǒng)的規(guī)則決定什么時(shí)候刷新到硬盤(pán)中，不需要我們來(lái)考慮。

no

數(shù)據(jù)加載

創(chuàng)建一個(gè)不帶網(wǎng)絡(luò)連接的偽客戶端；

從 AOF 文件中分析并讀取出一條寫(xiě)命令；

使用偽客戶端執(zhí)行被讀出的寫(xiě)命令；

一直執(zhí)行步驟 2 和 3，直到 AOF 文件中的所有寫(xiě)命令都被處理完畢為止。

文件重寫(xiě)

為何需要文件重寫(xiě)：

• 為了解決 AOF 文件體積膨脹的問(wèn)題；

• 通過(guò)重寫(xiě)創(chuàng)建一個(gè)新的 AOF 文件來(lái)替代現(xiàn)有的 AOF 文件，新的 AOF 文件不會(huì)包含任何浪費(fèi)空間的冗余命令。

實(shí)現(xiàn)

文件重寫(xiě)的實(shí)現(xiàn)原理：

• 不需要對(duì)現(xiàn)有的 AOF 文件進(jìn)行任何操作；

• 從數(shù)據(jù)庫(kù)中直接讀取鍵現(xiàn)在的值；

• 用一條命令記錄鍵值對(duì)，從而代替之前記錄這個(gè)鍵值對(duì)的多條命令。

后臺(tái)重寫(xiě)

為不阻塞父進(jìn)程，Redis 將 AOF 重寫(xiě)程序放到子進(jìn)程里執(zhí)行。

在子進(jìn)程執(zhí)行 AOF 重寫(xiě)期間，服務(wù)器進(jìn)程需要執(zhí)行三個(gè)流程：

執(zhí)行客戶端發(fā)來(lái)的命令；

將執(zhí)行后的寫(xiě)命令追加到 AOF 緩沖區(qū)；

將執(zhí)行后的寫(xiě)命令追加到 AOF 重寫(xiě)緩沖區(qū)。

服務(wù)器流程

默認(rèn)配置

AOF 文件默認(rèn)的配置如下：

##############################?APPEND?ONLY?MODE?################################開(kāi)啟AOF持久化方式 appendonly?no#AOF持久化文件名 appendfilename?"appendonly.aof" #每秒把緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)fsync到磁盤(pán) appendfsync?everysec #?appendfsync?no #是否在執(zhí)行重寫(xiě)時(shí)不同步數(shù)據(jù)到AOF文件 no-appendfsync-on-rewrite?no#?觸發(fā)AOF文件執(zhí)行重寫(xiě)的增長(zhǎng)率 auto-aof-rewrite-percentage?100 #觸發(fā)AOF文件執(zhí)行重寫(xiě)的最小size auto-aof-rewrite-min-size?64mb#redis在恢復(fù)時(shí)，會(huì)忽略最后一條可能存在問(wèn)題的指令 aof-load-truncated?yes#是否打開(kāi)混合開(kāi)關(guān) aof-use-rdb-preamble?yes

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總結(jié)

通過(guò)以上的簡(jiǎn)介，想必大家都對(duì) Redis 持久化有了大致的了解，那么這兩種方式，我們?cè)撊绾芜x擇呢？

• 對(duì)于大中型的應(yīng)用，我們既想保證數(shù)據(jù)完整性又想保證高效率，就應(yīng)該結(jié)合使用 RDB 和 AOF 兩種方式；

• 如果只是需要保證數(shù)據(jù)的完整性，保護(hù)數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，那么優(yōu)先使用 AOF 方式；

• 如果是處理大規(guī)模的數(shù)據(jù)恢復(fù)，追求更高更快的效率的話，優(yōu)先使用 RDB 方式。

也可以參照下圖進(jìn)行選擇：

主要對(duì)比

有道無(wú)術(shù)，術(shù)可成；有術(shù)無(wú)道，止于術(shù)

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好文章，我在看??

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Redis持久化锦囊在手，再也不会担心数据丢失了的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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