【Redis】持久化机制详解：从RDB到AOF，你需要知道的一切

 本文是Redis系列第2篇，其他内容欢迎移步

【Redis】不卡壳的 Redis 学习之路：从十大数据类型开始入手_AQin1012的博客-CSDN博客关于Redis的数据类型，各个文章总有些小不同，我们这里讨论的是Redis 7.0，为确保准确，我们直接看官网。https://blog.csdn.net/aqin1012/article/details/130365083

【Redis】不卡壳的 Redis 学习之路：事务_AQin1012的博客-CSDN博客数据库中的事务是指在一次与数据库连接的会话中，所有的SQL语句，要么都成功，要么都失败。在Redis中，事务是指可以一次执行多个命令，本质是一组命令的集合。一个事务中的所有命令都会被序列化，按顺序地串行执行而不会被其他命令插入开启：以MULTI开始一个事务入队：将多个命令入队到事务中，接到这些命令并不会立即执行，而是放到等待执行的事务队列里面执行：由EXEC命令触发事务。https://blog.csdn.net/aqin1012/article/details/131474273?csdn_share_tail=%7B%22type%22%3A%22blog%22%2C%22rType%22%3A%22article%22%2C%22rId%22%3A%22131474273%22%2C%22source%22%3A%22aqin1012%22%7D

【Redis】高可用之复制（replica）_AQin1012的博客-CSDN博客官网地址: https://redis.io/docs/management/replication/其实就是主从复制，master以写为主，slave以读为主当master数据变化的时候，自动将新的数据异步同步到其它slave数据库主机（master）能读能写，从机（slave）只能读无论主机已经写了多少数据，从机一旦启动，就会全部复制过来，后续主机写，从机跟配置文件命令配置使用配置文件进行主从配置时，如果主机挂了，从机不会变化，还可以提供读的功能，等待主机恢复（重启后主从关系仍在）https://blog.csdn.net/aqin1012/article/details/131531792

本文目录

RDB（默认）

自动触发 手动触发

优点

缺点

何时会触发RDB快照

AOF

启用 AOF

配置路径

AOF 文件

AOF 的写回策略

AOF 的重写机制

优点

缺点

RDB & AOF 优先级

终极方案：RDB + AOF 混合方式

补充：纯缓存模式（无持久化需求+提升性能）

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形容Redis的持久化其实就4个单词： write data to disk

持久化主要是为了加强数据安全

Redis支持两种不同的持久化机制，RDB 和 AOF

RDB（默认）

RDB（Redis Database）持久化机制是将Redis在内存中的数据快照（snapshot）保存到磁盘上。该机制可以在指定的时间间隔内将内存中的数据保存到磁盘上（dump.rdb二进制备份文件），以便在Redis重启后恢复数据。RDB机制能够快速进行备份和恢复操作，并且对于大规模数据的恢复速度比AOF方式更快，但可能会丢失最后一次快照之后的所有更改。

自动触发 手动触发

按照时间修改频次的自动触发

Redis 7.0（括号内为6.2以前的版本）RDB持久化机制的配置文件redis.conf里配置的选项如下：

save 900 1 （3600 1） 
save 300 10 （300 100） 
save 60 10000（60 10000）

其中，每行配置项表示一个“保存条件”，分别为：

• save { seconds} {changes}：在 {seconds} 秒内，如果发生了 {changes} 次修改，则进行持久化。

注意⚠️

• 物理恢复，服务一定要和备份分机隔离

• 如果dump.rdb文件报错，可以使用redis-check-rdb /myredis/dumpfiles/dump6379.rdb 命令进行修复（/myredis/dumpfiles/dump6379.rdb需要替换为自己的真实路径）

顺便介绍下配置文件redis.conf中RDB相关的其他配置

• snapshotting模块中的配置项

  • dbfilename 配置dump.rdb的文件名（建议可以加上端口号）

  • dir 配置dump.rdb的路径

  • stop-write-on-bgsave-error 配置当快照写入失败时，Redis是否继续接受新的写请求

    • 默认yes，即不会，保证数据一致性

  • rdbcompression 配置是否进行压缩存储

    • 默认yes，会采用LZF算法进行压缩

  • rdbchecksum 配置是否进行数据校验

    • 默认yes，会使用CRC64算法来进行数据校验，这样会增加约10%的性能消耗，希望提升性能可以关闭此功能

  • rdb-del-sync-files 配置是否允许在没有持久性的情况下删除复制中使用的RDB文件

    • 默认no

• 如何禁用快照

  • 取消配置文件redis.conf中的# save ""的注释（永久）

  • 也可以通过redis-cli config set save ""动态停止RDB保存（重启后失效）

立刻执行的手动触发

• save 同步，主程序会阻塞，不再对外提供缓存功能，直到完成文件备份（线上不会使用）

• bgsave 异步，不阻塞，备份由后台异步完成，会fork一个子进程由子进程复制持久化过程

  • fork 为当前进程制作一个副本

  • lastsave 查看最后一次成功执行快照的时间

  • COW 写时复制技术Copy On Write

优点

• RDB在保存RDB文件时父进程唯一要做的就是fork出一个子进程，接下来的操作都交由子进程来做，父进程无需进行其他任何IO操作，所以RDB持久化方式可以最大化redis的性能

• 格式紧凑，并且RDB文件在内存中加载速度要比AOF快很多

• 可以按照业务定时备份，适合大规模的数据恢复，以及对数据完整性和一致性要求不高的场景

缺点

• 数据丢失风险大

  • 在一定间隔时间做一次备份，所以如果redis意外down掉的话就会丢失从当前时间到最近的一次快照期间的数据

• 数据量太大时会影响服务性能

  • RDB是内存数据的全量同步，如果数据量太大，I/O操作会严重影响数据库性能

  • RDB依赖于主进程的fork，fork的时候内存中的数据被克隆了一份，数据集较大会导致占用内存较高，导致服务请求瞬间延迟

何时会触发RDB快照

• 符合配置文件中的快照配置

• 执行save/bgsave命令

• 执行flushall/flushdb命令（会清空）

• 执行shutdown并且没有开启AOF持久化

• 主从复制时，主节点会自动触发

AOF

AOF（Append Only File）持久化机制是指将Redis服务器接收到的每一条写命令（例如 SET、LPUSH等）都写入到一个追加的日志文件中，以此记录所有对数据集的修改。当Redis服务器重新启动时，它会从日志文件中读取所有写命令，并重新执行它们，以此将数据集恢复到重启前的状态。该机制的优点是在故障恢复时数据丢失较少，但相对于RDB方式，AOF方式的恢复速度可能会比较慢。

启用 AOF

如果要启用Redis AOF持久化机制需要在配置文件redis.conf中开启（默认no，开启改为yes）

appendonly yes

配置路径

指定AOF日志文件的名称为

appendfilename "appendonly.aof"

指定AOF日志文件的路径（注意这个路径是拼在上面介绍RDB时介绍的dir后面的）

appenddirname "appendonlydir"

按照上述配置 dir / appendonlydir / appendfilename，如果dir配置的是/myredis，那么AOF日志文件的完整路径为 /myredis/appendonlydir/appendonly.aof

如果你不知道自己的配置文件在哪里，可以通过命令行或者其他工具进行查询，示例如下：

sudo find / -name '*redis.conf*'

tips：在vim的编辑模式下，可以使用:set nu显示行号，使用/+搜索内容快速定位查询内容

AOF 文件

Redis 7.0 有个新特性 Multi-part AOF ，即把原本单个的AOF文件拆成了多个AOF文件，在MP-AOF中，有三种类型的AOF：

• BASE：基础文（只有一个）

  • appendonly.aof.1.base.rdb

• INCR：增量文件（有多个）

  • appendonly.aof.1.incr.aof

  • appendonly.aof.2.incr.aof

• mainfest：清单文件

  • appendonly.aof.mainfest

AOF 的写回策略

配置文件redis.conf中的appendfsync是配置AOF的写回策略的，即指定何时将日志数据写入磁盘，可选值为 no、always 和 everysec，默认如下：

appendfsync everysec

• always 同步写会，每个写命令执行完立刻同步地将日志写回磁盘

• everysec （默认项）每秒写回， 每个写命令执行完只会先写到AOF文件的内存缓冲区中，每隔1秒地将日志写回磁盘（是性能和数据安全性的折中方案）

• no 操作系统控制的写回，每个写命令执行完，只是先把日志写到AOF文件的内存缓冲区中，有操作系统决定何时将缓冲区8内容写回磁盘

表示写期间是否同步，默认no

no-appendfsync-on-rewrite no

AOF 的重写机制

由于AOF持久化是Redis不断将写命令记录到AOF文件中，随着Redis的不断运行，AOF的文件会越来越大，文件越大，占用服务内存越大以及AOF恢复的时间需要越长，重写机制就是解决这个问题的

重写机制主要有两种实现方式：

• 自动执行

  auto-aof-rewrite-percentage 100 # 当前aof文件的大小比上次重写时增加了100% 
  auto-aof-rewrite-min-size 64mb # 重写时aof文件的大小需要大于64mb

  • 在配置文件redis.conf中进行配置，当AOF文件的大小超过所设定的峰值时，Redis就会自动启动AOF文件的内容压缩，只保留可以恢复数据的最小指令集

  • 注意：需要同时满足上面两条才会触发

    • auto-aof-rewrite-percentage 表示当前aof文件的大小比上次重写时增加的百分比

    • auto-aof-rewrite-min-size 表示重写时满足的aof文件的大小

• 手动执行

  • 使用命令bgrewriteaof

总的来说，AOF重写机制并不是对原文件进行重新整理，而是直接读取服务器现有键值对，然后用一条命令去代替之前记录这个键值对的多条命令，生成一个新的文件然后去替换原来的AOF文件。可以降低文件的占用空间，同时更小的AOF也可以更快的被Redis加载

优点

• 使用AOF更加持久

  • 可以定制fsync策略，最多丢失1秒数据

• AOF是个仅附加日志，不会出现寻道问题，也不会出现在断电时出现损坏的问题，即使出于某种原因（磁盘已满等）日志以写一半的命令结尾，也可以使用redis-check-aof工具进行修复

• 当AOF变得太大时，Redis能够在后台自动重写AOF

  • 这个重写个是完全安全的，因为当Redis继续附加到旧文件时，会使用创建当前数据集所需要的最少操作集生成一个全新的文件，一旦第二个文件准备就绪，Redis就会切换两者并开始附加到新的那一个

• AOF以利于理解和解析的格式依次包含所有的操作日志。即使对数据库进行了清空操作，只要在此期间没有执行日志重写，就可以通过停止服务器、删除最新的清空操作，重新启动Redis来恢复数据集

总的来说就是：更好的保护数据不丢失、性能高、可做紧急恢复

缺点

• AOF通常比相同数据集的等效RDB文件更大，并且恢复速度慢于RDB

• AOF运行效率要慢于RDB（RDB是内核级别的命令），一般来讲如果fsync（同步策略）设置为每秒，性能较高，不设置则和RDB一样

  • 但RDB能够提供关于延迟的更多保证

RDB & AOF 优先级

由配置文件（下图）可以看出，RDB和AOF是可以共存的，并且当两者都被开启时，Redis会优先加载AOF文件

同时开启时的加载流程

同时开启RDB和AOF持久化时

1. 重启时判断是否存在AOF文件，

   1. 存在，加载AOF文件 -> 3

   2. 不存在 -> 2

2. 判断RDB文件是否存在

   1. 存在，加载RDB文件 -> 3

   2. 不存在 -> 3

3. 完成启动（成功/失败）

终极方案：RDB + AOF 混合方式

结合RDB和AOF各自的优点：快速加载+避免丢失过多的数据

设置方式：

1. 开启appendonly

   appendonly yes

2. 开启aof-use-rdb-preamble

   aof-use-rdb-preamble yes

RDB做全量持久化，AOF做增量持久化，即先使用RDB进行快照存储，然后用AOF持久化所有写操作，当重写策略满足或者手动触发重写的时候，会将RDB中没有，只被AOF持久化的写操作（即最新的数据）存储为新的RDB记录，简单理解就是，混合模式下生成的AOF文件包含两部分：一部分是RDB文件的内容，另一部分是在重写时，由AOF储存的写操作生成的RDB纪录

补充：纯缓存模式（无持久化需求+提升性能）

同时关闭RDB和AOF

1. 关闭RDB：save ""

2. 关闭AOF：appendonly no

值得注意的是，上述方式都只是关闭了自动触发的机制，我们仍然可以通过手动的方式生成RDB/AOF文件