redis面试题——持久化机制：RDB，AOF

1. 持久化方式RDB和AOF的区别和原理？

• RDB原理：RDB是快照模式，通过保存数据库中的键值对来记录数据库状态，生成的RDB文件是一个二进制文件，保存在硬盘中。在进行 RDB 持久化时，会 fork 一个子进程，和父进程共享内存里面的代码段和数据段。快照持久化完全交给子进程来处理，父进程继续处理客户端的请求。当父进程对数据段的某个页面的数据进行修改时，会使用操作系统的 Copy On Write (COW) 机制进行数据段的页面分离，将被共享的页面复制一份分离出来，然后对这个复制的页面进行修改。子进程相应的页面是没有变化的，所以子进程可以非常安心的遍历数据，序列化写到磁盘。
• RDB优点： 数据恢复速度比 AOF 快。
• RDB缺点： 如果文件很大，fork 一个子进程生成一个大快照会对系统产生影响；存在丢失数据的风险，因为 RDB 快照文件每隔一段时间生成一次，如果 redis 宕机了，就会丢失这段时间的数据。

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• AOF原理：AOF的原理是通过保存 redis 服务器所执行的修改指令来记录数据库状态。当 redis 收到客户端发来的修改指令时，先将指令文本存到 AOF 日志中，然后再执行指令，这样即使忽然宕机，也可以通过重放 AOF 日志中的指令来恢复到宕机前的状态。AOF 日志在长期的运行过程中会变的无比庞大，指令重放的时间就会比较长，所以需要定期进行 AOF 重写，给 AOF 日志瘦身。
• AOF优点： AOF 每隔一秒进行一次 fsync 操作，将数据刷到硬盘，也就是最多只会丢失这一秒的数据。
• AOF缺点： 重放 AOF 日志的速度较慢，可能花费很长时间。

（了解）AOF 中的 fsync 函数可以将指定文件的内容强制从内核缓存刷到磁盘，以此来保证AOF日志不丢失，但 fsync 是一个磁盘IO操作，比较慢，它有三种可能的取值：

1. always：它让redis每执行一条指令就 fsync 一次，很影响效率。
2. everysec：它让redis每隔一秒执行一次 fsync 操作，在保持高性能的同时尽可能减少了数据的丢失。一般使用的这种，最多丢失一秒的数据。
3. no：它表示永不 fsync，而是让操作系统来决定什么时候同步磁盘，所以很不安全。

2. redis4.0 新的持久化方案：混合持久化

• 混合持久化：将 RDB 文件和 AOF 日志文件存在一起。这里的 AOF 日志指的是从持久化开始到持久化结束的这段时间发生的增量 AOF 日志，通常这部分 AOF 日志很小。于是在 Redis 重启时，可以先加载 RDB 的内容，然后再重放 AOF 日志，重启效率大幅提升。

3. AOF重写功能的原理

• redis提供了 bgrewriteAOF 指令来对 AOF 日志进行瘦身，它首先开辟一个子进程，这样做的好处是：①子进程进行AOF重写时，服务器进程可以继续处理请求，②子进程带有服务器进程的数据副本，所以使用子进程可以在不使用锁时保证数据的安全性。在执行 bgrewriteAOF 命令时，redis服务器会维护一个AOF重写缓冲区，它会在子进程创建新AOF文件期间，记录服务器执行的所有写命令。
• 然后这个子进程对内存进行遍历，转换成一系列redis的操作指令，序列化到新的 AOF 日志文件中。
• 最后再通过 AOF重写缓冲区将操作期间发生的增量AOF日志追加到这个新的AOF日志文件中，它就可以代替旧的AOF日志文件了，瘦身工作完成。