Redis系列(十)、详解Redis持久化方式AOF、RDB以及混合持久化
目录
介绍
RDB
介绍
配置
使用
AOF
介绍
配置
重写
使用
AOF和RDB的区别
RDB优缺点
AOF优缺点
AOF和RDB的恢复顺序
AOF+RDB混合[推荐]
介绍
配置
使用
之前介绍Redis特点的时候其中有一条是Redis支持数据持久化，可以将内存中的数据持久化到磁盘中，重启的时候再次加载使用。Redis4之前的数据持久化有AOF和RDB两种，从Redis4之后新增了AOF+RDB混合持久化的方式，本篇就Redis的三种数据持久化的方式进行详细介绍以及他们的场景和区别。
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介绍
上面提到Redis持久化存储有两种持久化方案，RDB(Redis DataBase)和 AOF(Append-Only File)。其中RDB是将内存中的数据进行快照存储到磁盘，AOF则为可回放的命令日志记录redis内的所有操作。它们各有特点也相互独立。Redis4之后支持RDB-AOF混合持久化的方式，结合了两者的优点，可以通过 aof-use-rdb-preamble 配置项可以打开混合开关。
RDB
介绍
RDB(Redis DataBase)是将Redis内存中的数据进行Snaptshot快照存储在磁盘内，是Redis的默认持久化方案。使用RDB持久化默认有三种策略，该持久化策略在redis.conf中可配置，会以一段时间内有指定次数据修改的规则触发快照动作，快照文件名为dump.rdb，该文件默认使用LZF压缩算法 。每当Redis服务重启的时候会从该文件中加载数据进内存。
RDB持久化除了可以根据配置中的策略触发，也可以手动触发，使用save和bgsave命令即可。这两个命令的区别的save会阻塞服务器进程，在进行save的过程中，服务器不能处理任何请求，而bgsave会通过一个子进程在后台处理rdb持久化。事实上save和bgsave调用的都是rdbSave函数，因此Redis不允许save和bgsave同时运行，这也是为了避免出现竞争导致rdb文件数据不准确。
bgsave操作使用CopyOnWrite机制进行写时复制，是由一个子进程将内存中的最新数据遍历写入临时文件，此时父进程仍旧处理客户端的操作，当子进程操作完毕后再将该临时文件重命名为dump.rdb替换掉原来的dump.rdb文件，因此无论bgsave是否成功，dump.rdb都不会受到影响。
另外在主从全量同步、debug reload以及shutdown的情况下也会触发RDB数据持久化。
配置
我们可以修改redis.conf文件中的SNAPSHOTTING中修改RDB的默认持久化策略。
vim $REDIS_HOME/bin/redis.conf
#RDB持久化策略 默认三种方式，[900秒内有1次修改],[300秒内有10次修改],[60秒内有10000次修改]即触发RDB持久化，我们可以手动修改该参数或新增策略
save 900 1
save 300 10
save 60 10000
#RDB文件名
dbfilename "dump.rdb"
#RDB文件存储路径
dir "/opt/app/redis6/data"策略配置：
#在seconds秒内有changes次数据修改就触发RDB持久化
save 使用
执行save/bgsave前后 rdb文件被更新：
将rdb文件备份后重启服务，数据没了，关闭服务将备份文件改回来，数据又回来了：
AOF
介绍
AOF(Append-Only File)记录Redis中每次的写命令，类似mysql中的binlog，服务重启时会重新执行AOF中的命令将数据恢复到内存中，RDB(按策略持久化)持久化方式记录的粒度不如AOF(记录每条写命令)，因此很多生产环境都是开启AOF持久化。
AOF中记录了操作和数据，在日志文件中追加完成后才会将内存中的数据进行变更。
AOF持久化流程：
- 客户端的请求写命令会被append追加到AOF缓冲区内；
- AOF缓冲区根据AOF持久化策略[always,everysec,no]将操作sync同步到磁盘的AOF文件中；
- AOF文件大小超过重写策略或手动重写时，会对AOF文件rewrite重写，压缩AOF文件容量；
- Redis服务重启时，会重新load加载AOF文件中的写操作达到数据恢复的目的；
配置
开启了AOF之后，RDB就默认不使用了。使用下面的配置开启AOF以及策略。(如果使用AOF，推荐选择always方式持久化，否则在高并发场景下，每秒钟会有几万甚至百万条请求，如果使用everysec的方式的话，万一服务器挂了那几万条数据就丢失了)：
vim $REDIS_HOME/bin/redis.conf
#开启AOF持久化
appendonly yes
#AOF文件名
appendfilename "appendonly.aof"
#AOF文件存储路径 与RDB是同一个参数
dir "/opt/app/redis6/data"
#AOF策略，一般都是选择第一种[always:每个命令都记录],[everysec:每秒记录一次],[no:看机器的心情高兴了就记录]
appendfsync always
#appendfsync everysec
# appendfsync no
#aof文件大小比起上次重写时的大小,增长100%(配置可以大于100%)时,触发重写。[假如上次重写后大小为10MB，当AOF文件达到20MB时也会再次触发重写，以此类推]
auto-aof-rewrite-percentage 100
#aof文件大小超过64MB时,触发重写
auto-aof-rewrite-min-size 64mb 重写
AOF持久化机制记录每个写命令，当服务重启的时候会复现AOF文件中的所有命令，会消耗太多的资源且重启很慢。因此为了避免AOF文件中的写命令太多文件太大，Redis引入了AOF的重写机制来压缩AOF文件体积。AOF文件重写是把Redis进程内的数据转化为写命令同步到新AOF文件的过程。
重写会根据重写策略或手动触发AOF重写。
重写流程：
- bgrewriteaof触发重写，判断是否当前有bgsave或bgrewriteaof在运行，如果有，则等待该命令结束后再继续执行。
- 主进程fork出子进程执行重写操作，保证主进程不会阻塞。
- 子进程遍历redis内存中数据到临时文件，客户端的写请求同时写入aof_buf缓冲区和aof_rewrite_buf重写缓冲区 保证原AOF文件完整以及新AOF文件生成期间的新的数据修改动作不会丢失。
- 1).子进程写完新的AOF文件后，向主进程发信号，父进程更新统计信息。2).主进程把aof_rewrite_buf中的数据写入到新的AOF文件。
- 使用新的AOF文件覆盖旧的AOF文件，完成AOF重写。
使用
修改redis.conf文件开启AOF之后，AOF文件为空，此时如果重启Redis服务会从AOF中复现数据，因此之前使用RDB持久化的数据都看不到了。因此我们可以使用另一种方式开启AOF持久化，也可以将当前RDB中的数据缓存到aof文件中。
AOF文件为文本格式存储，可以使用cat命令查看。
在redis.conf中开启AOF，RDB中的数据丢失了：
在命令行中热修改配置开启AOF，可以将RDB中的数据持久化到AOF文件中：
重写：
如果AOF文件遇到格式或编码错误可使用 redis-check-aof 命令修复AOF文件：
#修复
$REDIS_HOME/bin/redis-check-aof --fix $REDIS_HOME/data/appendonly.aof 
使用下面的命令查看aof持久化情况：
info persistence 
AOF和RDB的区别
RDB优缺点
优点：
- 压缩后的二进制文件，适用于备份、全量复制及灾难恢复
- RDB恢复数据性能优于AOF方式
缺点：
- 无法做到实时持久化，每次都要创建子进程，频繁操作成本过高
- 保存后的二进制文件，不同版本直接存在兼容性问题
AOF优缺点
优点：
- 以文本形式保存，易读
- 记录写操作保证数据不丢失
缺点：
- 存储所有写操作命令，且文件为文本格式保存，未经压缩，文件体积高
- 恢复数据时重放AOF中所有代码，恢复性能弱于RDB方式
AOF和RDB的恢复顺序
当Redis服务重启时数据恢复的顺序如下：
- 判断是否开启AOF持久化，若开启了AOF，则使用AOF持久化文件恢复数据，否则使用RDB持久化文件恢复数据；
若AOF文件不存在则从RDB文件恢复【其实并没有】；若AOF文件存在则使用AOF文件恢复；- 若AOF文件和RDB文件都不存在则直接启动Redis；
- 若AOF或RDB文件出现错误，则启动失败返回错误信息；
AOF+RDB混合[推荐]
介绍
看了上面的RDB和AOF的介绍后，我们可以发现，使用RDB持久化会有数据丢失的风险，但是恢复速度快，而使用AOF持久化可以保证数据完整性，但恢复数据的时候会很慢。于是从Redis4之后新增了混合AOF和RDB的模式，先使用RDB进行快照存储，然后使用AOF持久化记录所有的写操作，当重写策略满足或手动触发重写的时候，将最新的数据存储为新的RDB记录。这样的话，重启服务的时候会从RDB何AOF两部分恢复数据，即保证了数据完整性，又提高了恢复的性能。
开启混合模式后，每当bgrewriteaof命令之后会在AOF文件中以RDB格式写入当前最新的数据，之后的新的写操作继续以AOF的追加形式追加写命令。当redis重启的时候，加载 aof 文件进行恢复数据：先加载 rdb 的部分再加载剩余的 aof部分。
配置
修改下面的参数即可开启AOF，RDB混合持久化：
vim $REDIS_HOME/bin/redis.conf
aof-use-rdb-preamble yes使用
开启混合持久化模式后，重写之后的aof文件里和rdb一样存储二进制的 快照数据，继续往redis中进行写操作，后续操作在aof中仍然是以命令的方式追加。因此重写后aof文件由两部分组成，一部分是类似rdb的二进制快照，另一部分是追加的命令文本：
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