Redis的持久化

Redis虽然是基于内存的存储系统，但是它本身是支持内存数据的持久化的，而且提供两种主要的持久化策略：
RDB快照和AOF日志。

 

下面分别介绍这两种不同的持久化策略:
1、Redis的RDB快照
       Redis支持将当前数据的快照存成一个数据文件的持久化机制，即RDB快照。这种方法是非常好理解的，但是一个持续写入的数据库如何生成快照呢？
       Redis借助了fork命令的copy on write机制（私有内存非共享内存）。在生成快照时，将当前进程fork出一个子进程，然后在子进程中循环所有的数据，将数据写成为RDB文件。

       我们可以通过Redis的save指令来配置RDB快照生成的时机，比如你可以配置当10分钟以内有100次写入就生成快照，也可以配置当1小时内有 1000次写入就生成快照，也可以多个规则一起实施。这些规则的定义就在Redis的配置文件中，你也可以通过Redis的CONFIG SET命令在Redis运行时设置规则，不需要重启Redis。

        在redis中配置：

        1、save  900 1              #当900秒内有一条Keys数据被改变时，生成RDB；
        2、save 300  10            #当300秒内有10条Keys数据被改变时，生成RDB；
        3、save 60    10000     #当60秒内有10000条Keys数据被改变时，生成RDB；

 

RDB文件会坏掉吗？

       Redis的RDB文件不会坏掉，因为其写操作是在一个新进程中进行的，当生成一个新的RDB文件时，Redis生成的子进程会先将数据写到一个临时文件中，然后通过原子性rename系统调用将临时文件重命名为RDB文件，这样在任何时候出现故障，Redis的RDB文件都总是可用的。

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同时，Redis 的RDB文件也是Redis主从同步内部实现中的一环。

第一次、Slave向Master同步的实现是：
        Slave向Master发出同步请求，Master先dump出rdb文件，然后将rdb文件全量传输给slave，然后Master把缓存的写命令转发给Slave，初次同步完成。
第二次、以及以后的同步实现是：
        Master将变量的快照直接实时依次发送给各个Slave。
        但不管什么原因导致Slave和Master断开重连都会重复以上两个步骤的过程。
        Redis的主从复制是建立在内存快照的持久化基础上的，只要有Slave就一定会有内存快照发生。      

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但是，我们可以很明显的看到，RDB有他的不足，就是一旦Redis出现问题，那么我们的RDB文件中保存的数据并不是全新的，从上次RDB文件生成到 Redis停机这段时间的数据全部丢掉了。在某些业务下，这是可以忍受的，我们也推荐这些业务使用RDB的方式进行持久化，因为开启RDB的代价并不高。 但是对于另外一些对数据安全性要求极高的应用，无法容忍数据丢失的应用，RDB就无能为力了，所以Redis引入了另一个重要的持久化机制：AOF日志。

 

2、 Redis的AOF日志
         AOF日志的全称是append only file，从名字上我们就能看出来，它是一个追加写入的日志文件。与一般数据库的binlog不同的是，AOF文件是可识别的纯文本，它的内容就是一个个 的Redis标准命令。当然，并不是发送到Redis的所有命令都要记录到AOF日志里面，只有那些会导致数据发生修改的命令才会追加到AOF文件。

 

那么每一条修改数据的命令都生成一条日志，那么AOF文件是不是会很大？
        答案是肯定的，AOF文件会越来越大，所以Redis又提供了一个功能，叫做AOF rewrite（使用Redis提供了bgrewriteaof命令就可以）。其功能就是重新生成一份AOF文件，新的AOF文件中一条记录的操作只会有一次，而不像一份老文件那样，可能记录了对同一个值的多次操作。其生成过程和RDB类似，也是fork一个进程，直接遍历数据，写入新的AOF临时文件（这个过程和RDB类似，但是是将数据拆分成一条一条写命令的形式的）。在写入新文件的过程中，所有的写操作日志还是会写到原来老的 AOF文件中，同时还会记录在内存缓冲区中。当重完操作完成后，会将所有缓冲区中的日志一次性写入到临时文件中。然后调用原子性的rename命令用新的 AOF文件取代老的AOF文件。(这样的操作，老的AOF可以恢复内存，如果产生新的AOF，老的就不存在了，可用新的AOF文件恢复内存，这样同时解决了AOF不断增长的问题。)AOF是一个写文件操作，其目的是将操作日志写到磁盘上，所以它也同样会遇到我们上面说的写操作的5个流程。

 

那么写AOF的操作安全性又有多高呢？

实际上这是可以设置的，在Redis中对AOF调用write(2)写入后，何时再调用fsync将其写到磁盘上，通过appendfsync选项来控制，下面 appendfsync的三个设置项，安全强度逐渐变强。

1）appendfsync no
        当设置appendfsync为no的时候，Redis不会主动调用fsync去将AOF日志内容同步到磁盘，所以这一切就完全依赖于操作系统的调试了。对大多数Linux操作系统，是每30秒进行一次fsync，将缓冲区中的数据写到磁盘上。

2）appendfsync everysec
        当设置appendfsync为everysec的时候，Redis会默认每隔一秒进行一次fsync调用，将缓冲区中的数据写到磁盘。但是当这一次的fsync调用时长超过1秒时。Redis会采取延迟fsync的策略，再等一秒钟。也就是在两秒后再进行fsync，这一次的fsync就不管会执行多 长时间都会进行。这时候由于在fsync时文件描述符会被阻塞，所以当前的写操作就会阻塞。

        结论就是，在绝大多数情况下，Redis会每隔一秒进行一 次fsync。在最坏的情况下，两秒钟会进行一次fsync操作。这一操作在大多数数据库系统中被称为group commit，就是组合多次写操作的数据，一次性将日志写到磁盘。

3）appendfsync always
        置appendfsync为always时，每一次写操作都会调用一次fsync，这时数据是最安全的，当然，由于每次都会执行fsync，
所以其性能也会受到影响。

 

Redis数据恢复：
RDB的启动时间会更短，原因有两个：
一、RDB文件中每一条数据只有一条记录，不会像AOF日志那样可能有一条数据的多次操作记录。所以每条数据只需要写一次就行了。
二、RDB文件的存储格式和Redis数据在内存中的编码格式是一致的，不需要再进行数据编码工作，所以在CPU消耗上要远小于AOF日志的加载。