图解Redis RDB持久化 ｜ 创建与载入｜文件结构

写在前面

Redis是一个内存数据库，他将自己的数据存储在内存中，如果没有办法将内存的数据存储到磁盘，那么一旦发生宕机，这些数据将会消失。这篇文章我们就讲讲Redis的持久化RDB。

1. 简介

RDB 全称 Redis DataBase，可以将Redis在内存中的数据库状态生成一个RDB文件保存在磁盘中。RDB既可以手动执行，也可以根据服务器配置选项定期执行。

同样的RDB文件也可以转化成Redis数据库状态，所以即使Redis宕机了，只要及时保存RDB在磁盘中，就能使用磁盘的RDB文件恢复Redis的数据库状态。

2. RDB的创建与加载

2.1 创建

有两个Redis命令可以创建RDB文件，SAVE和BGSAVE。这两个命令的区别在于：SAVE命令会阻塞Redis服务器进程，直到RDB文件创建完毕为止，在服务器进程阻塞期间，服务器不能处理任何命令请求。

而BGSAVE是则会fork出一个子进程，然后由这个子进程负责创建RDB文件，主进程继续处理命令请求。

2.2 载入

RDB文件的载入工作是在服务器启动时，自动执行的，所以Redis并没有专门用于载入RDB文件的命令，只要Redis服务器在启动时检测到RDB文件存在，就会自动载入RDB文件。

这里注意一点，我们知道除了RDB持久化，Redis还有AOF持久化，而AOF的更新频率通常来说是比RDB高的，也就意味着AOF中的数据会更新。

所以如果Redis服务器开启了AOF持久化功能，那么服务器会优先使用AOF文件来还原数据库状态。只有在AOF关闭的时候，才会使用RDB。

而服务器在RDB载入期间也是处于阻塞状态，直到载入工作完成为止。

3. RDB文件结构

• RDB文件的最开头是REDIS部分，这个部分的长度为5字节，保存着REDIS五个字符，通过这五个字符，程序可以在载入文件时，快速检查所载入的文件是否为RDB文件。
• db_version 长度为4字节，是一个字符串表示的整数，这个数值记录了RDB的版本，比如“0003” 就代表RDB文件为第3版。
• databases 中包含着零个或任意多个数据库，以及各个数据库中键值对数据。
• EOF常量的长度为1字节，这个常量标志着RDB文件的读取结束。当程序读到这里的时候，就意味着已经结束了，所有的键值都已经加载完了。
• check_sum 是一个8字节长的无符号整数，保存着一个校验和，这个校验和是根据前四个部分进行计算得出来的。服务器加载完数据后，会通过将载入的数据做运算和check_sum做比较，来检验RDB文件是否有损坏。

3.1 databases

一个RDB文件中的databases部分可以保存任意多个非空的数据库。

而每个databases在RDB中都可以保存为以下这种形式

• SELECTDB 长度为1字节，类似于上面5字节的REDIS的作用，当读到这个值的时候，意味着下一位是读一个数据库号码了
• db_number保存着一个数据库号码，比如database 0 这里存储的就是 0
• key_value_pairs：保存了所有的键值对数据嘛，如果键值队带有过期时间，那么这个过期时间也会跟着一起保存在一起。

3.2 key value pairs

key_value_pairs保存了所有的键值对数据嘛，如果键值队带有过期时间，那么这个过期时间也会跟着一起保存在一起。不带过期时间的key就比如下面这个：

TYPE 记录了value的类型，长度为1字节，代表redis的所有类型，string、list、set、zset等等…

而带有过期时间的key的结构如下：

• 新增的 REPIRETIME_MS 长度1字节，这是告诉程序，接下来要读入一个以毫秒为单位的过期时间。
• 而ms字段是一个8字节的长的带符号的整数，记录一个以毫秒为单位的UNIX时间戳，这个时间戳就是这个键值对的过期时间。