Redis-持久化

思维导图

Redis 数据持久化主要有两大机制，AOF日志和RDB快照。

一、RDB

内存快照：指内存中的数据在某一时刻的状态记录。

Redis 提供两个命令来生成 RDB 文件，save 和 bgsave。

• save：在主线程中执行，会导致阻塞；
• bgsave：创建一个子进程，专门用于写入 RDB 文件，避免了主线程的阻塞，这也是 Redis RDB 文件生成的默认配置；

写时复制技术

写时复制技术（Copy-On-Write, COW），在执行快照的同时，正常处理写操作。Redis 采用该技术保证快照期间数据可以修改。

RDB文件生成

如图，主线程 fork 出 bgsave 子进程，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，并写入RDB文件。
此时，主线程对键值对C进行修改，键值对C会生成一个副本，bgsave 子进程会把这个副本写入 RDB 文件。

二、AOF

Redis 先执行命令到内存后，然后把命令内容写入 AOF 日志中。

AOF 三种写策略

• Always：同步写回。每个写命令执行完，立马同步地将日志写回磁盘；
• Everysec：每秒写回。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，每隔一秒把缓冲区中的内容写入磁盘；
• 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，由操作系统决定何时将缓冲区内容写回磁盘。

AOF 重写机制

AOF 日志文件过大时，如果 redis 宕机，通过 AOF 进行数据恢复时，效率会很低。通过 AOF 日志重写去掉冗余的写命令，来缩小文件大小。

重写流程

如图 AOF 重写过程，重写前 6 条命令，重写后 1 条命令。

AOF 重写原理

一句话概括重写原理“一处拷贝，两处日志”。
一处拷贝：重写时，主线程 fork 出后台的 bgrewriteaof 子进程，fork 会把主线程的内存拷贝一份给 bgrewriteaof 子进程。然后，bgrewriteaof 子进程就可以在不影响主线程的情况下，逐一把拷贝的数据写成操作，记入重写日志；
第一处日志：指正在使用的AOF日志，Redis会把新来的操作写入缓冲区，保证数据完整性；
第二处日志：指重写后新的AOF日志，Redis会把新来的操作写入缓冲区，保证数据完整性；

最后就可以用新的AOF日志替换旧的日志。

三、AOF和RDB对比

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	丢数据	根据策略决定
轻重	重	轻

由于 AOF 更新频率通常比 RDB 高，如果 AOF 开启时，服务器默认使用 AOF 恢复数据。

四、混合使用AOF日志和内存快照

Redis 4.0中提出了混合使用AOF日志和内存快照的方法。
内存快照以一定的频率执行，使用 AOF 日志记录两次快照期间所有的命令操作。这样即避免了 RDB 频率过高，也避免了 AOF 文件过大。