深入Redis中的AOF和RDB

Redis中提供了两种数据持久化方式，分别是AOF和RDB

1.RDB

RDB存盘有三种触发方式

• save: 前台阻塞，redis不对外提供服务，一般使用场景：关机维护

• bgsave: 前台不阻塞，redis继续对外提供服务，fork创建子进程写

  fork是Linux系统中的一个api

  父子进程是数据隔离的，父子进程对数据的修改是不会影响对方的，在将数据开始写入磁盘时，会copy一个子进程，fork数据的指针而不是数据本身，所以创建速度快，也比较省内存，然后进行写入，此时父进程中的数据被修改了不会影响到写入进程，保证写入磁盘数据的时点正确！时此就能保证redis在备份数据的同时提供服务。

  fork时不会直接去复制数据，而是有一个copy on write的内核机制，即写入时复制，比如主进程数据修改了，才会将被修改的这份数据复制过来，这样能保证创建进程速度变快

  

  copyonwrite优点

  • 减少分配和复制大量资源时带来的瞬间延时
  • 减少不必要的资源分配。比如fork进程时，并不是所有的页面都需要复制，父进程的代码段和只读数据段都不被允许修改，所以无需复制

  copyonwrite缺点

  • 如果在fork()之后，父子进程都还需要继续进行写操作，那么会产生大量的分页错误(页异常中断page-fault)。但是在Redis中，fork的子进程写完RDB后会关闭，所以不会有这个问题

• 配置文件修改bgsave的规则，这里需要注意的是，参数使用的是save标识，但实际触发的是bgsave，以下三个条件满足任意一个都会触发bgsave

  save   
  save 300 10：超过60秒不满足1000次修改时会进入判断，达到300秒或满足10次修改会触发bgsave
  save 60 10000：达到60秒或10000次以上修改则会触发
  

  RDB有如下弊端

  • 不支持拉链，即只有一个dump.rdb文件
  • 丢失数据相对较多，因为不是实时记录数据，时点与时点之间窗口数据容易丢失
  • 持久化相对慢，因为每次都是全量的

  RDB优势

  • rdb文件都是二进制文件，所以文件相对小，恢复速度快
  • 处理效率（非持久化效率）相对aof来说要高，aof在执行命令后会有存盘操作 

2.AOF

AOP开启后，Redis写操作时会触发IO，先把数据写入内核buffer空间，然后再flush到磁盘，频率一共有三种配置

appendfsync always：每一条写的指令都会flush一下内核中的buffer空间，写入磁盘，效率最低但数据完整性最高，除非极端情况在flush时系统断电或异常关闭才会丢失一条数据
appendfsync everysec：每秒会触发一次flush刷buff空间，效率居中，数据丢失取决于这1秒刷新前系统异常关闭时buffer区有多少数据
appendfsync no：不推flush刷新buffer空间，数据満buffer区后内核自动flush，数据丢失是整个buffer区间

AOF优点

• 丢失数据少
• RDB和AOF可以同时开启，如果开启了AOF，则恢复的时候只会使用AOF恢复，在redis4.0以后AOF中包含RDB全量，增量记录新的写操作

AOF弊端

• 体量会无限制变大，恢复会变慢

  为了避免AOF文件过大，需要进行rewrite来重整aof文件

  rewrite机制：aof里存放了所有的redis 操作指令，当aof文件达到一定条件或者手动 bgrewriteaof命令都可以触发rewrite，rewrite之后aof文件会保存keys的最后的状态，清除掉之前冗余的，来缩小这个文件。

  rewrite原理：fork出一个子进程进行rewrite，而父进程继续接受命令，现在的写操作命令都会被额外添加到一个aof_rewrite_buf_blocks缓冲中，当子进程rewrite结束后，父进程收到子进程结束信号，把aof_rewrite_buf_blocks的缓冲写入rewrite后的新文件中，然后切换AOF中的文件fd，即完成了一次rewrite

  rewrite自动触发配置

  # redis会记录上次写入后的大小，增长比例超过之前的100%，然后对比min-size，达到这个数值就会进行一次review
  auto-aof-rewrite-percentage 100
  auto-aof-rewrite-min-size 64mb
  

  Redis4.0以后AOF文件中会带有一个文件头，文件头格式和RDB文件头相同，目的是支持同时加载RDB格式和AOF格式数据。在Redis4.0之后的版本，如果开启 aof-use-rdb-preamble，则AOF文件由三个部分组成 （注：该配置在5.0以后都是默认开启的）

  • 文件头（和RDB文件头格式相同）
  • RDB格式的二进制数据段
  • AOF格式的文本数据段

  此时的AOF是一个混合文件，同时拥有RDB的恢复速度和AOF的数据完整性优势