【结晶期】redis缓存之数据持久化：RDB和AOF-优快云博客

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大家好，我是jstart千语。redis作为缓存，既然是存数据的地方，肯定要考虑到数据的持久性。持久性通俗点来讲就是让数据存活地更久一点吧。那么趁热打铁，我们直接开始数据持久化的讲解。

思考

在开始之前，我们不妨先自己想一想，如何让数据存活的更久一点呢？其实归根结底就是一个问题，给数据续命。我们要考虑的就是，当数据出现意外已经没有了的时候，应该怎么复活他们呢？我们想要轻松地理解的话，就不要陷入教条般的定义里，可以从生活出发。想想我们常用的github仓库，其中一个功能不就是给我们的项目代码做备份吗，相当于一个影分身之术，一个挂了，另一个还在。还有，我们平时做笔记的时候，都是将一些功能的实现的流程写下来的吧，不会完完全全将一整个代码拷贝下来吧，如果是这样，复习的时候还不如直接看源代码呢。所以按照这个思路我们下次再实现这个功能的时候，不就是把流程再写一遍吗。这两种思路其实就是下面要将的RDB和AOF。

RDB

RDB就是一个数据备份文件，也称为Redis的数据快照。它就是把内存中的所有数据都记录下来到磁盘中，当redis故障时，直接从磁盘中读取快照文件，恢复数据。这就类似于我们将代码给github托管然后再下载下来的效果。

主动备份

在命令行中手动开启备份，实现方式有两种命令，都是切换到redis客户端后直接可执行的命令：一是save，二是bgsave。save命令是让redis的主进程来执行RDB，bgsave让子进程来执行RDB的。区别就是使用主进程时，会阻塞其他所有命令。使用子进程可以避免其他命令受到影响。

默认备份

redis内部本身就有一个出发RDB的机制，当满足某些条件时，自动使用bgsave命令执行RDB。可以打开redis的配置文件redis.conf文件中找到：满足下面注释的条件时，RDB就会自动执行。

save 900 1        # 当900秒内有1个key被修改时

save 300 10       # 当300秒内有10个key被修改时

save 60 10000     # 当60秒内有10000个key被修改时

RDB执行原理

用bgsave执行RDB，bgsave开始时会fork主进程得到子进程,子进程共享主进程的内存数据。完成fork后读取内存数据并写入RDB文件。

Linux中的物理内存：

首先要知道在Linux中，所有的进程都无法直接对物理内存（可理解为计算机的内存条）进行操作，但是redis就是想要将数据存到内存当中啊。怎么办呢？这时候页表就出现了。操作系统会给每个进程分配一个虚拟内存，操作系统去操作虚拟内存，操作系统会维护一个虚拟内存和物理内存的关系映射表，这个表就是页表。

Redis操作物理内存：

所以redis操作的流程是：主进程操作虚拟内存——>虚拟内存基于页表的映射关联到物理内存——>物理内存中存储数据——>实现对物理内存的读和写操作。

页表的作用：

回到bgsave，bgsave就是fork一个子进程（相当于复制），注意是进程不是线程。子进程会对主进程的页表复制。那页表都是从主进程复制过来的，子进程中也就可以通过页表的映射关系，通过虚拟内存操作操作物理内存啦。那么既然都可以读到物理内存中的数据了，是不是就可以将数据拿出来存储了，所以子进程就会将数据写入磁盘中生成新的RDB文件，替换旧的RDB文件，至此，完成备份。

注意点：凡是涉及到数据库读写问题都应该对“并发”敏感一点。具体来讲就是当子进程拷贝数据的时候，主进程如果往里面写数据那么可能会出现脏数据的情况。解决办法就是对共享数据添加一个“read-only”锁，不能往里面写数据。如果主进程redis要写数据时，会复制一份共享数据，然后主进程的读写都是对复制出来的那一份进行操作。

AOF

AOF备份的原理

redis数据持久化的第二章方案就是使用AOF，AOF是一种追加文件，里面记录的都是redis的写数据时的命令，当我们需要备份的时候，就把这些命令拿出来重写执行一遍就可以了。这种思路就是我们平常做笔记时，记录某个功能的实现流程。

AOF的相关配置

需要注意的是，AOF在redis中默认是关闭的，需要手动打开。通过redis的配置文件redis.conf开启AOF：

appendonly yes # 是否开启AOF功能，默认是no

appendfilename "appendonly.aof" # AOF文件的名称

AOF记录命令的频率也是可以通过配置文件来配置的：

# 每次执行写命令都记录到AOF中
appendfsync always
 
# 写命令先放入缓冲区，然后每隔一秒将缓冲区的数据写到AOF文件中，是默认方案
appendfsync everysec

# 写命令先放入缓冲区，由操作系统决定何时将缓冲区内容写回到磁盘
appendfsync no

各种不同频率记录策略的差异：项目中最常使用的是everysec

配置项	刷盘时机	优点	缺点
Always	同步刷盘	可靠性高，不会丢失数据	性能影响大
everysec	每秒刷盘	性能适中	最多丢失一秒数据
no	操作系统控制	性能最好	可靠性差，可能会丢失大量数据

AOF的缺点

因为是记录命令，AOF文件会比RDB文件大的多。而且AOF会记录对同一个key的多次写操作，但只有最后一次写操作才有意义。

通过执行bgrewriteaof命令，可以让AOF文件执行重写功能,用最少的命令达到相同效果。可以通过配置文件redis.conf设置，什么情况下会出发重写：

# AOF文件比上次文件 增长超过多少百分比才触发，比如100%
auto-aof-rewrite-percentage 100

# AOF文件体积最小多大以上才触发重写，比如64mb
auto-aof-rewrite-min-size 64mb