Redis 两种持久化机制 RDB 和 AOF

Redis 是一个内存数据库，数据保存在内存中，但是我们都知道内存的数据变化是很快的，也容易发生丢失。幸好Redis还为我们提供了持久化的机制，分别是RDB（Redis DataBase） 和 AOF（Append Only File）。

一、持久化流程

既然 Redis 的数据可以保存在磁盘上，那么这个流程是什么样的呢？

要有下面五个过程：

（1）客户端向服务端发送写操作(数据在客户端的内存中)。

（2）数据库服务端接收到写请求的数据(数据在服务端的内存中)。

（3）服务端调用write这个系统调用，将数据往磁盘上写(数据在系统内存的缓冲区中)。

（4）操作系统将缓冲区中的数据转移到磁盘控制器上(数据在磁盘缓存中)。

（5）磁盘控制器将数据写到磁盘的物理介质中(数据真正落到磁盘上)。

这5个过程是在理想条件下一个正常的保存流程，但是在大多数情况下，我们的机器等等都会有各种各样的故障，这里划分了两种情况：

（1）Redis数据库发生故障，只要在上面的第三步执行完毕，那么就可以持久化保存，剩下的两步由操作系统替我们完成。

（2）操作系统发生故障，必须上面5步都完成才可以。

在这里只考虑了保存的过程可能发生的故障，其实保存的数据也有可能发生损坏，需要一定的恢复机制，不过在这里就不再延伸了。现在主要考虑的是 Redis 如何来实现上面5个保存磁盘的步骤。它提供了两种策略机制，也就是 RDB 和 AOF 。

二、RDB机制

RDB 持久化把当前进程数据生成快照（.rdb）文件保存到硬盘的过程，有手动触发 和自动触发。

RDB 持久化是指在指定的时间间隔内将内存中的数据集快照写入磁盘。也是默认的持久化方式，这种方式是就是将内存中数据以快照的方式写入到二进制文件中,默认的文件名为dump.rdb。

手动触发有 save 和 bgsave 两命令

save 命令：

阻塞当前 Redis，直到 RDB 持久化过程完成为止，若内存实例比较大 会造成长时间阻塞，线上环境不建议用它

bgsave 命令：

Redis 进程执行fork 操作创建子线程，由子线程完成持久化，阻塞时间很短（微秒级），是 save 的优化，在执行redis-cli shutdown 关闭 Redis服务时，如果没有开 启 AOF 持久化，自动执行 bgsave;

显然 bgsave 是对 save 的优化

bgsave 运行流程：

RDB 文件的操作

• 命令：config set dir /usr/local //设置 rdb 文件保存路径
• 备份：bgsave //将 dump.rdb 保存到 usr/local 下
• 恢复：将 dump.rdb 放到redis 安装目录与redis.conf同级目录，重启redis即可

RDB 优点：

• 压缩后的二进制文，适用于备份、全量复制，用于灾难恢复
• 加载 RDB 恢复数据远快于 AOF 方式

RDB 缺点：

• 无法做到实时持久化，每次都要创建子进程，频繁操作成本过高
• 保存后的二进制文件，存在老版本不兼容新版本 rdb 文件的问题

三、AOF机制

针对 RDB 不适合实时持久化，redis 提供了 AOF 持久化方式来解决 。全量备份总是耗时的，有时候我们提供一种更加高效的方式AOF，工作机制很简单，redis会将每一个收到的写命令都通过write函数追加到文件中。通俗的理解就是日志记录。

• 开启：redis.conf设置：appendonly yes(默认不开启，为 no)
• 默认文件名：appendfilename "appendonly.aof"

流程说明：

1，所有的写入命令（set hset）会 append 追加到 aof_buf 缓冲区中

2，AOF 缓冲区向硬盘做 sync 同步

3，随着 AOF 文件越来越大，需定期对 AOF 文件 rewrite 重写，达到压缩

4，当 redis 服务重启，可 load 加载 AOF 文件进行恢复

AOF持久化流程：命令写入（ append ）,文件同步（ sync ），文件重写（ rewrite ）,重启加载（ load ）

redis 的 AOF 配置详解：

//启用 aof 持久化方式 
appendonly yes 

//每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 always 

//每秒强制写入磁盘一次，性能和持久化方面做了折中，推荐 
appendfsync everysec 

//完全依赖 os，性能最好,持久化没保证（操作系统自身的同步）
# appendfsync no  

//正在导出 rdb 快照的过程中,要不要停止同步 
no-appendfsync-on-rewrite yes 

//aof 文件大小比起上次重写时的大小,增长率 100%时,重写 
aof auto-aof-rewrite-percentage 100 

//aof 文件,至少超过 64M 时,重写
auto-aof-rewrite-min-size 64mb 

如何从 AOF 恢复？

1. 设置 appendonly yes；
2. 将 appendonly.aof 放到 dir 参数指定的目录
3. 启动 Redis，Redis 会自动加载 appendonly.aof 文件。

Redis重启时恢复加载 AOF 与 RDB 顺序及流程：

1. 当 AOF 和 RDB 文件同时存在时，优先加载 AOF
2. 若关闭了 AOF，加载 RDB 文件
3. 加载 AOF/RDB 成功，redis 重启成功
4. AOF/RDB 存在错误，redis 启动失败并打印错误信

AOF 优点

• AOF 可以更好的保护数据不丢失，一般 AOF 会每隔1秒，通过一个后台线程执行一次sync操作，最多丢失1秒钟的数据。
• AOF 日志文件没有任何磁盘寻址的开销，写入性能非常高，文件不容易破损。
• AOF 日志文件即使过大的时候，出现后台重写操作，也不会影响客户端的读写。
• AOF 日志文件的命令通过非常可读的方式进行记录，这个特性非常适合做灾难性的误删除的紧急恢复。比如某人不小心用 flushall 命令清空了所有数据，只要这个时候后台 rewrite 还没有发生，那么就可以立即拷贝AOF文件，将最后一条 flushall 命令给删了，然后再将该AOF文件放回去，就可以通过恢复机制，自动恢复所有数据

AOF 缺点

• 对于同一份数据来说，AOF 日志文件通常比 RDB 数据快照文件更大
  write还没有发生，那么就可以立即拷贝AOF文件，将最后一条flushall` 命令给删了，然后再将该AOF文件放回去，就可以通过恢复机制，自动恢复所有数据