Redis 持久化

Redis 是一个内存数据库，所以其运行效率非常高。但也存在一个问题：内存中的数据是不持久的，若主机宕机或 Redis 关机重启，则内存中的数据全部丢失。当然，这是不允许的。Redis 具有持久化功能，其会按照设置以快照或操作日志的形式将数据持久化到磁盘。

根据持久化使用技术的不同，Redis 的持久化分为两种：RDB 与 AOF。

持久化基本原理

Redis 持久化也称为钝化，是指将内存中数据库的状态描述信息保存到磁盘中。只不过是不同的持久化技术，对数据的状态描述信息是不同的，生成的持久化文件也是不同的。但它们的作用都是相同的：避免数据意外丢失。

通过手动方式，或自动定时方式，或自动条件触发方式，将内存中数据库的状态描述信息写入到指定的持久化文件中。当系统重新启动时，自动加载持久化文件，并根据文件中数据库状态描述信息将数据恢复到内存中，这个数据恢复过程也称为激活。这个钝化与激活的过程就是 Redis 持久化的基本原理。

不过从以上分析可知，对于 Redis 单机状态下，无论是手动方式，还是定时方式或条件触发方式，都存在数据丢失问题：在尚未手动/自动保存时发生了 Redis 宕机状况，那么从上次保存到宕机期间产生的数据就会丢失。不同的持久化方式，其数据的丢失率也是不同的。

需要注意的是，RDB 是默认持久化方式，但 Redis 允许 RDB 与 AOF 两种持久化技术同时开启，此时系统会使用 AOF 方式做持久化，即 AOF 持久化技术的优先级要更高。同样的道理，两种技术同时开启状态下，系统启动时若两种持久化文件同时存在，则优先加载 AOF持久化文件。

RDB 持久化

RDB，Redis DataBase，是指将内存中某一时刻的数据快照全量写入到指定的 rdb 文件的持久化技术。RDB 持久化默认是开启的。当 Redis 启动时会自动读取 RDB 快照文件，将数据从硬盘载入到内存，以恢复 Redis 关机前的数据库状态。

持久化的执行

RDB 持久化的执行有三种方式：手动 save 命令、手动 bgsave 命令，与自动条件触发。

手动 save 命令

通过在 redis-cli 客户端中执行 save 命令可立即进行一次持久化保存。save 命令在执行期间会阻塞 redis-server 进程，直至持久化过程完毕。而在 redis-server 进程阻塞期间，Redis不能处理任何读写请求，无法对外提供服务。

手动 bgsave 命令

通过在 redis-cli 客户端中执行 bgsave 命令可立即进行一次持久化保存。不同于 save 命令的是，正如该命令的名称一样，background save，后台运行 save。bgsave 命令会使服务器进程 redis-server 生成一个子进程，由该子进程负责完成保存过程。在子进程进行保存过程中，不会阻塞 redis-server 进程对客户端读写请求的处理。

自动条件触发

自动条件触发的本质仍是 bgsave 命令的执行。只不过是用户通过在配置文件中做相应的设置后，Redis 会根据设置信息自动调用 bgsave 命令执行。具体配置方式，后面会详解。

查看持久化时间

通过 lastsave 命令可以查看最近一次执行持久化的时间，其返回的是一个 Unix 时间戳。

RDB 优化配置

RDB 相关的配置在 redis.conf 文件的 SNAPSHOTTING 部分。

save

该配置用于设置快照的自动保存触发条件，即 save point，保存点。该触发条件是在指定时间段内发生了指定次数的写操作。除非另有规定，默认情况下持久化条件为 save 3600 1 300 100 60 10000。其等价于以下三条：

• save 3600 1 # 在 3600 秒(1 小时)内发生 1 次写操作
• save 300 100 # 在 300 秒(5 分钟)内发生 100 次写操作
• save 60 10000 # 在 60 秒(1 分钟)内发生 1 万次写操作

如果不启用 RDB 持久化，只需设置 save 的参数为空串即可：save “”。

stop-write-on-bgsave-error

默认情况下，如果 RDB 快照已启用（至少一个保存点），且最近的 bgsave 命令失败，Redis将停止接受写入。这样设置是为了让用户意识到数据没有正确地保存到磁盘上，否则很可能没有人会注意到，并会发生一些灾难。当然，如果 bgsave 命令后来可以正常工作了，Redis将自动允许再次写入。

rdbcompression

当进行持久化时启用 LZF 压缩字符串对象。虽然压缩 RDB 文件会消耗系统资源，降低性能，但可大幅降低文件的大小，方便保存到磁盘，加速主从集群中从节点的数据同步。

rdbchecksum

从 RDB5 开始，RDB 文件的 CRC64 校验和就被放置在了文件末尾。这使格式更能抵抗 RDB文件的损坏，但在保存和加载 RDB 文件时，性能会受到影响（约 10%），因此可以设置为 no禁用校验和以获得最大性能。在禁用校验和的情况下创建的 RDB 文件的校验和为零，这将告诉加载代码跳过校验检查。默认为 yes，开启了校验功能。

sanitize-dump-payload

该配置用于设置在加载 RDB 文件或进行持久化时是否开启对 zipList、listPack 等数据的全面安全检测。该检测可以降低命令处理时发生系统崩溃的可能。其可设置的值有三种选择：

• no：不检测
• yes：总是检测
• clients：只有当客户端连接时检测。排除了加载 RDB 文件与进行持久化时的检测。

默认值本应该是 clients，但其会影响 Redis 集群的工作，所以默认值为 no，不检测。

dbfilename

指定 RDB 文件的默认名称，默认为 dump.rdb。

rdb-del-sync-files

主从复制时，是否删除用于同步的从机上的 RDB 文件。默认是 no，不删除。不过需要注意，只有当从机的 RDB 和 AOF 持久化功能都未开启时才生效。

dir

指定 RDB 与 AOF 文件的生成目录。默认为 Redis 安装根目录。

RDB 文件结构

RDB 持久化文件 dump.rdb 整体上有五部分构成：

SOF

SOF 是一个常量，一个字符串 REDIS，仅包含这五个字符，其长度为 5。用于标识 RDB文件的开始，以便在加载 RDB 文件时可以迅速判断出文件是否是 RDB 文件。

rdb_version

这是一个整数，长度为 4 字节，表示 RDB 文件的版本号。

EOF

EOF 是一个常量，占 1 个字节，用于标识 RDB 数据的结束，校验和的开始。

check_sum

校验和 check_sum 用于判断 RDB 文件中的内容是否出现数据异常。其采用的是 CRC 校验算法。

CRC 校验算法：

在持久化时，先将 SOF、rdb_version 及内存数据库中的数据快照这三者的二进制数据拼接起来，形成一个二进制数（假设称为数 a），然后再使用这个 a 除以校验和 check_sum，此时可获取到一个余数 b，然后再将这个 b 拼接到 a 的后面，形成 databases。

在加载时，需要先使用 check_sum 对 RDB 文件进行数据损坏验证。验证过程：只需将RDB 文件中除 EOF 与 check_sum 外的数据除以 check_sum。只要除得的余数不是 0，就说明文件发生损坏。当然，如果余数是 0，也不能肯定文件没有损坏。

这种验证算法，是数据损坏校验，而不是数据没有损坏的校验。

databases

databases 部分是 RDB 文件中最重要的数据部分，其可以包含任意多个非空数据库。而每个 database 又是由三部分构成：

• SODB：是一个常量，占 1 个字节，用于标识一个数据库的开始。
• db_number：数据库编号。
• key_value_pairs：当前数据库中的键值对数据。

每个 key_value_pairs 又由很多个用于描述键值对的数据构成。

• VALUE_TYPE：是一个常量，占 1 个字节，用于标识该键值对中 value 的类型。
• EXPIRETIME_UNIT：是一个常量，占 1 个字节，用于标识过期时间的单位是秒还是毫秒。
• time：当前 key-value 的过期时间。

Redis系列-4.Redis持久化（下）:https://developer.aliyun.com/article/1414682