Redis持久化详解（二）

一、Redis持久化

1、RDB快照（snapshop）

1.1、定义

对内存中数据库状态进行快照
RDB 方式：将 Redis 在内存中的数据库状态保存到磁盘里面，RDB 文件是一个经过压缩的二进制文件，通过该文件可以还原生成 RDB 文件时的数据库状态 （ 默认下，持久化到dump.rdb 文件，并且在 redis 重启后，自动读取其中文件，据悉，通常情况下一千万的字符串类型键，1GB 的快照文件，同步到内存中的 时间是 20-30 秒）

1.2、生成方式

1）执行命令手动生成
	手动执行命令生成RDB快照，进入redis客户端执行命令save或bgsave可以生成dump.rdb文件，
	每次命令执行都会将所有redis内存快照到一个新的rdb文件里，并覆盖原有rdb快照文件，SAVE命
	令会阻塞 Redis 服务器进程，直到 RDB 文件创建完毕为止，在服务器进程阻塞期间，服务器不能
	处理任何命令请求，BGSAVE 命令会派生出一个子进程，然后由子进程负责创建RDB 文件，服务器进
	程（父进程）继续处理命令请求，创建 RDB 文件结束之前，客户端发送的 BGSAVE 和 SAVE 命令
	会被服务器拒绝
2）通过配置自动生成
	可以设置服务器配置的 save 选项，让服务器每隔一段时间自动执行一次BGSAVE 命令，
	可以通过 save 选项设置多个保存条件，但只要其中任意一个条件被满足，服务器就会执行 BGSAVE 命令
例如：
	save 900 1		//服务器在 900 秒之内，对数据库进行了至少 1 次修改
	save 300 10		//服务器在 300 秒之内，对数据库进行了至少 10 次修改
	save 60 10000	//服务器在 60 秒之内，对数据库进行了至少 10000 次修改

1.3、bgsave的写时复制(COW)机制

Redis 借助操作系统提供的写时复制技术（Copy-On-Write, COW），在生成快照的同时，依然可以正常处理写命令。简单来说，bgsave 子进程是由主线程 fork 生成的，可以共享主线程的所有内存数据。bgsave 子进程运行后，开始读取主线程的内存数据，并把它们写入 RDB 文件。此时，如果主线程对这些数据也都是读操作，那么，主线程和 bgsave 子进程相互不影响。但是，如果主线程要修改一块数据，那么，这块数据就会被复制一份，生成该数据的副本。然后，bgsave 子进程会把这个副本数据写入 RDB 文件，而在这个过程中，主线程仍然可以直接修改原来的数据。

save与bgsave的对比

命令	save	bgsave
IO类型	同步	异步
是否阻塞redis其它命令	是	不是
复杂度	O(n)	O(n)
优点	不会消耗额外内存	不阻塞客户端命令
缺点	阻塞客户端命令	需要fork子进程，消耗内存

配置自动生成rdb文件后台使用的是bgsave方式。

2、AOF方式（append-only file）

2.1、定义

将修改的每一条指令记录进文件appendonly.aof中(先写入os cache，每隔一段时间
fsync到磁盘)

2.2、执行命令

列如：执行 “set zhz 0219”，aof文件里会记录如下数据

*3
$3
set
$3
zhz
$4
0219

这是一种resp协议格式数据，星号后面的数字代表命令有多少个参数，$号后面的数字代表这个参数有几个字符
注意，如果执行带过期时间的set命令，aof文件里记录的是并不是执行的原始命令，而是记录key过期的时间戳
例如：执行“set zhz 0219 ex 1000”，对应aof文件里记录如下

 *3
$3
set
$3
zhz
$4
0219
*3
$9
PEXPIREAT
$3
zhz
$13
1604249786301

2.3、AOF重写

AOF文件里可能有太多没用指令，所以AOF会定期根据内存的最新数据生成aof文件
例如，执行了如下几条命令：

127.0.0.1:6379> incr readcount
(integer) 1
127.0.0.1:6379> incr readcount
(integer) 2
127.0.0.1:6379> incr readcount
(integer) 3
127.0.0.1:6379> incr readcount
(integer) 4
127.0.0.1:6379> incr readcount
(integer) 5

重写后AOF文件里变成

*3
$3
SET
$2
readcount
$1
5

如下两个配置可以控制AOF自动重写频率

# auto‐aof‐rewrite‐min‐size 64mb //aof文件至少要达到64M才会自动重写，文件太小恢复速度本来就很快，重写的意义不大
# auto‐aof‐rewrite‐percentage 100 //aof文件自上一次重写后文件大小增长了100%则再次触发重写

当然AOF还可以手动重写，进入redis客户端执行命令bgrewriteaof重写AOF
注意，AOF重写redis会fork出一个子进程去做(与bgsave命令类似)，不会对redis正常命令处理有太多影响

2.4、如何开始AOF

修改配置文件打开AOF功能：

appendonly yes   //这样表示打开，已去掉#

2.5、文件刷新策略

AOF 文件刷新的方式，有三种：

AOF：把每条命令都写入文件，类似 mysql 的binlog 日志
AOF 方式：是通过保存 Redis 服务器所执行的写命令来记录数据库状态的文件。

2.6、数据恢复方式

AOF 数据恢复方式：

appendfsync always - 每提交一个修改命令都调用 fsync 刷新到 AOF 文件，非常非常
慢，但也非常安全
appendfsync everysec - 每秒钟都调用 fsync 刷新到 AOF 文件，很快，但可能会丢失
一秒以内的数据
appendfsync no - 依靠 OS 进行刷新，redis 不主动刷新 AOF，这样最快，但安全性就
差

默认并推荐每秒刷新，这样在速度和安全上都做到了兼顾

2.7、如何启动载入

服务器在启动时，通过载入和执行 AOF 文件中保存的命令来还原服务器关闭之前的数据库状态，具体过程：

载入 AOF 文件
创建模拟客户端
从 AOF 文件中读取一条命令
使用模拟客户端执行命令
循环读取并执行命令，直到全部完成
如果同时启用了RDB 和 AOF 方式，AOF 优先，启动时只加载 AOF 文件恢复数据

3、持久化RDB和AOF比较

命令	RDB	AOF
启动优先级	低	高
体积	小	大
恢复速度	快	慢
数据安全性	容易丢数据	根据策略决定

产环境可以都启用，redis启动时如果既有rdb文件又有aof文件则优先选择aof文件恢复数据，因为aof一般来说数据更全一点。

4、Redis 4.0 混合持久化

通过如下配置可以开启混合持久化(必须先开启aof)：

# aof‐use‐rdb‐preamble yes

如果开启了混合持久化，AOF在重写时，不再是单纯将内存数据转换为RESP命令写入AOF文件，而是将重写这一刻之前的内存做RDB快照处理，并且将RDB快照内容和增量的AOF修改内存数据的命令存在一起，都写入新的AOF文件，新的文件一开始不叫appendonly.aof，等到重写完新的AOF文件才会进行改名，覆盖原有的AOF文件，完成新旧两个AOF文件的替换。于是在 Redis 重启的时候，可以先加载 RDB 的内容，然后再重放增量 AOF 日志就可以完全替代之前的AOF 全量文件重放，因此重启效率大幅得到提升。
混合持久化AOF文件结构如下:

5、Redis数据备份策略

1. 写crontab定时调度脚本，每小时都copy一份rdb或aof的备份到一个目录中去，仅仅保留最近48小时的备份
2. 每天都保留一份当日的数据备份到一个目录中去，可以保留最近1个月的备份
3. 每次copy备份的时候，都把太旧的备份给删了
4. 每天晚上将当前机器上的备份复制一份到其他机器上，以防机器损坏