redis的持久化——RDB和AOF_rdb序列化-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/huang211630/article/details/73159257

文章参考：
http://www.2cto.com/database/201701/590554.html
http://blog.youkuaiyun.com/freebird_lb/article/details/7778981

redis是一个支持持久化的内存数据库，也就是说redis需要经常将内存中的数据同步到磁盘来保证持久化。redis支持四种持久化方式，一是 Snapshotting（快照）也是默认方式；二是Append-only file（缩写aof）的方式；

（一）Snapshotting
RDB即redis database，它是redis默认采用支持持久化的方式。RDB通过快照实现持久化的支持，当满足一定条件时，RDB将对内存中的所有数据生成快照，并存放到硬盘中，默认存放在当前执行redis服务的根目录的dump.rdb中。

redis进行快照的时机（在配置文件redis.conf中）

save 900 1：表示900秒内至少一个键被更改则进行快照。
save 300 10
save 60 10000

redis自动实现快照的过程
1：redis使用fork函数复制一份当前进程的副本(子进程)
2：父进程继续接收并处理客户端发来的命令，而子进程开始将内存中的数据写入硬盘中的临时文件
3：当子进程写入完所有数据后会用该临时文件替换旧的RDB文件，至此，一次快照操作完成。
注意：redis在进行快照的过程中不会修改RDB文件，只有快照结束后才会将旧的文件替换成新的，也就是说任何时候RDB文件都是完整的。这就使得我们可以通过定时备份RDB文件来实现redis数据库的备份， RDB文件是经过压缩的二进制文件，占用的空间会小于内存中的数据，更加利于传输。
手动执行save或者bgsave命令让redis执行快照。
两个命令的区别在于，save是由主进程进行快照操作，会阻塞其它请求。bgsave是由redis执行fork函数复制出一个子进程来进行快照操作。

不难理解，当还没有达到最后一次持久化结束的时间截点，而此时机器发生故障导致宕机，那么最后一次的数据就会丢失。

RDB方式的优缺点如下：

优点：

RDB 在恢复大数据集时的速度比 AOF 的恢复速度要快;
RDB 可以最大化 Redis 的性能：父进程在保存 RDB 文件时唯一要做的就是 fork 出一个子进程，然后这个子进程就会处理接下来的所有保存工作，父进程无须执行任何磁盘 I/O 操作。

缺点：

如果你需要尽量避免在服务器故障时丢失数据，那么 RDB 不适合你。虽然 Redis 允许你设置不同的保存点(save point)来控制保存 RDB 文件的频率，但是，因为RDB 文件需要保存整个数据集的状态，所以它并不是一个轻松的操作。因此你可能会至少 5 分钟才保存一次 RDB 文件。在这种情况下，一旦发生故障停机，你就可能会丢失好几分钟的数据。
每次保存 RDB 的时候，Redis 都要 fork() 出一个子进程，并由子进程来进行实际的持久化工作。在数据集比较庞大时， fork() 可能会非常耗时，造成服务器在某某毫秒内停止处理客户端; 如果数据集非常巨大，并且 CPU 时间非常紧张的话，那么这种停止时间甚至可能会长达整整一秒。虽然 AOF 重写也需要进行 fork() ，但无论 AOF 重写的执行间隔有多长，数据的耐久性都不会有任何损失。

（二）AOF序列化
OF即append only file，在AOF模式下，redis会将每一个收到的写命令(包括flushall命令)都通过write函数追加到文件appendonly.aof中。

默认情况下redis并没有开启AOF，AOF的配置在redis.conf中注释为APPEND ONLY MODE的模块里，如果要开启AOF，需要将appendonly no改为appendonly yes。

aof 比快照方式有更好的持久化性，是由于在使用aof持久化方式时，redis会将每一个收到的写命令都通过write函数追加到文件中(默认是appendonly.aof)。当redis重启时会通过重新执行文件中保存的写命令来在内存中重建整个数据库的内容。当然由于os会在内核中缓存 write做的修改，所以可能不是立即写到磁盘上。这样aof方式的持久化也还是有可能会丢失部分修改。不过我们可以通过配置文件告诉redis我们想要通过fsync函数强制os写入到磁盘的时机。有三种方式如下（默认是：每秒fsync一次）：

appendonly yes           #启用aof持久化方式
# appendfsync always   #每次收到写命令就立即强制写入磁盘，最慢的，但是保证完全的持久化，不推荐使用
appendfsync everysec     #每秒钟强制写入磁盘一次，在性能和持久化方面做了很好的折中，推荐
# appendfsync no    #完全依赖os，性能最好,持久化没保证

aof 的方式也同时带来了另一个问题。持久化文件会变的越来越大。例如我们调用incr test命令100次，文件中必须保存全部的100条命令，其实有99条都是多余的。因为要恢复数据库的状态其实文件中保存一条set test 100就够了。为了压缩aof的持久化文件。redis提供了bgrewriteaof命令。收到此命令redis将使用与快照类似的方式将内存中的数据以命令的方式保存到临时文件中，最后替换原来的文件。具体过程如下：

   1.  redis调用fork ，现在有父子两个进程
   2. 子进程根据内存中的数据库快照，往临时文件中写入重建数据库状态的命令
   3. 父进程继续处理client请求，除了把写命令写入到原来的aof文件中。同时把收到的写命令缓存起来。这样就能保证如果子进程重写失败的话并不会出问题。
   4. 当子进程把快照内容写入已命令方式写到临时文件中后，子进程发信号通知父进程。然后父进程把缓存的写命令也写入到临时文件。
   5. 现在父进程可以使用临时文件替换老的aof文件，并重命名，后面收到的写命令也开始往新的aof文件中追加。

   需要注意到是重写aof文件的操作，并没有读取旧的aof文件，而是将整个内存中的数据库内容用命令的方式重写了一个新的aof文件，这点和快照有点类似。

AOF优缺点如下：

优点：

使用 AOF 持久化会让 Redis 变得非常耐久。你可以设置不同的 fsync 策略，比如无 fsync ，每秒钟一次 fsync ，或者每次执行写入命令时 fsync 。 AOF 的默认策略为每秒钟 fsync 一次，在这种配置下，Redis 仍然可以保持良好的性能，并且就算发生故障停机，也最多只会丢失一秒钟的数据( fsync 会在后台线程执行，所以主线程可以继续努力地处理命令请求);
Redis 可以在 AOF 文件体积变得过大时，自动地在后台对 AOF 进行重写：重写后的新 AOF 文件包含了恢复当前数据集所需的最小命令集合。整个重写操作是绝对安全的，因为 Redis 在创建新 AOF 文件的过程中，会继续将命令追加到现有的 AOF 文件里面，即使重写过程中发生停机，现有的 AOF 文件也不会丢失。而一旦新 AOF 文件创建完毕，Redis 就会从旧 AOF 文件切换到新 AOF 文件，并开始对新 AOF 文件进行追加操作;
AOF 文件有序地保存了对数据库执行的所有写入操作，这些写入操作以 Redis 协议的格式保存，因此 AOF 文件的内容非常容易被人读懂，对文件进行分析(parse)也很轻松。导出(export) AOF 文件也非常简单：举个例子，如果你不小心执行了 FLUSHALL 命令，但只要 AOF 文件未被重写，那么只要停止服务器，移除 AOF 文件末尾的 FLUSHALL 命令，并重启 Redis ，就可以将数据集恢复到 FLUSHALL 执行之前的状态。

缺点：