Redis持久化 - RDB和AOF（一）

一、持久化的作用

1. 什么是持久化

持久化（Persistence），即把数据（如内存中的对象）保存到可永久保存的存储设备中（如磁盘）。

持久化Redis所有数据保持在内存中，对数据的更新将异步地保存到磁盘上。

2. 持久化的实现方式

快照方式持久化

快照方式持久化就是在某时刻把所有数据进行完整备份。

例：Mysql的Dump方式、Redis的RDB方式。

写日志方式持久化

写日志方式持久化就是把用户执行的所有写指令（增删改）备份到文件中，还原数据时只需要把备份的所有指令重新执行一遍即可。

例：Mysql的Binlog、Redis的AOF、Hbase的HLog。

二、RDB

1. 什么是RDB

RDB简介

RDB持久化方式能够在指定的时间间隔能对你的数据进行快照存储。

在默认情况下， Redis 将数据库快照保存在名字为 dump.rdb的二进制文件中。

在 Redis 运行时， RDB 程序将当前内存中的数据库快照保存到磁盘文件中， 在 Redis 重启动时， RDB 程序可以通过载入 RDB 文件来还原数据库的状态。

工作方式

当 Redis 需要保存 dump.rdb 文件时， 服务器执行以下操作:

1. Redis 调用forks。同时拥有父进程和子进程。
2. 子进程将数据集写入到一个临时 RDB 文件中。
3. 当子进程完成对新 RDB 文件的写入时，Redis 用新 RDB 文件替换原来的 RDB 文件，并删除旧的 RDB 文件。

这种工作方式使得 Redis 可以从写时复制（copy-on-write）机制中获益。

2. RDB的三种主要触发机制

save命令（同步数据到磁盘上）

save 命令执行一个同步操作，以RDB文件的方式保存所有数据的快照。

127.0.0.1:6379> save
OK

由于 save 命令是同步命令，会占用Redis的主进程。若Redis数据非常多时，save命令执行速度会非常慢，阻塞所有客户端的请求。

因此很少在生产环境直接使用SAVE 命令，可以使用BGSAVE 命令代替。如果在BGSAVE命令的保存数据的子进程发生错误的时，用 SAVE命令保存最新的数据是最后的手段。

bgsave命令（异步保存数据到磁盘上）

bgsave 命令执行一个异步操作，以RDB文件的方式保存所有数据的快照。

127.0.0.1:6379> bgsave
Background saving started

Redis使用Linux系统的fock()生成一个子进程来将DB数据保存到磁盘，主进程继续提供服务以供客户端调用。

如果操作成功，可以通过客户端命令LASTSAVE来检查操作结果。

save 与 bgsave 对比

自动生成RDB

除了手动执行 save 和 bgsave 命令实现RDB持久化以外，Redis还提供了自动自动生成RDB的方式。

你可以通过配置文件对 Redis 进行设置， 让它在“ N 秒内数据集至少有 M 个改动”这一条件被满足时， 自动进行数据集保存操作。

比如说， 以下设置会让 Redis 在满足“ 60 秒内有至少有 1000 个键被改动”这一条件时， 自动进行数据集保存操作:

save 60 1000

3. RDB相关配置

# RDB自动持久化规则
# 当 900 秒内有至少有 1 个键被改动时，自动进行数据集保存操作
save 900 1
# 当 300 秒内有至少有 10 个键被改动时，自动进行数据集保存操作
save 300 10
# 当 60 秒内有至少有 10000 个键被改动时，自动进行数据集保存操作
save 60 10000
# RDB持久化文件名
dbfilename dump-<port>.rdb
# 数据持久化文件存储目录
dir /var/lib/redis
# bgsave发生错误时是否停止写入，通常为yes
stop-writes-on-bgsave-error yes
# rdb文件是否使用压缩格式
rdbcompression yes
# 是否对rdb文件进行校验和检验，通常为yes
rdbchecksum yes

4. RDB的优点

RDB是一个非常紧凑的文件，它保存了某个时间点得数据集，非常适用于数据集的备份，比如你可以在每个小时报保存一下过去24小时内的数据，同时每天保存过去30天的数据，这样即使出了问题你也可以根据需求恢复到不同版本的数据集。

RDB是一个紧凑的单一文件，很方便传送到另一个远端数据中心或者亚马逊的S3（可能加密），非常适用于灾难恢复。

RDB在保存RDB文件时父进程唯一需要做的就是fork出一个子进程，接下来的工作全部由子进程来做，父进程不需要再做其他IO操作，所以RDB持久化方式可以最大化redis的性能。

与AOF相比，在恢复大的数据集的时候，RDB方式会更快一些。

5. RDB的缺点

耗时、耗性能。RDB 需要经常fork子进程来保存数据集到硬盘上，当数据集比较大的时候，fork的过程是非常耗时的，可能会导致Redis在一些毫秒级内不能响应客户端的请求。如果数据集巨大并且CPU性能不是很好的情况下，这种情况会持续1秒，AOF也需要fork，但是你可以调节重写日志文件的频率来提高数据集的耐久度。

不可控、丢失数据。如果你希望在redis意外停止工作（例如电源中断）的情况下丢失的数据最少的话，那么RDB不适合你。虽然你可以配置不同的save时间点(例如每隔5分钟并且对数据集有100个写的操作)，是Redis要完整的保存整个数据集是一个比较繁重的工作，你通常会每隔5分钟或者更久做一次完整的保存，万一在Redis意外宕机，你可能会丢失几分钟的数据。