Redis持久化方式RDB与AOF

Redis持久化方式

redis持久化方式分为 RDB 和 AOP 两种。

RDB 和 AOP 持久化过程保存形式

RDB：将当前数据状态进行保存，快照形式，存储数据结果，存储格式简单，关注点在数据。

AOP：将数据的操作过程进行保存，日志形式，存储操作过程，存储格式复杂，关注点在数据的操作过程。

RDB

RDB启动方式——save指令

-指令
    save       
-作用
    手动执行一次保存操作

RDB启动方式——save指令相关配置

- dbfilename dump.rdb
    说明：设置本地数据库文件名，默认值为 dump.rdb
    注意：通常设置为 dump-端口号.rdb

- dir
    说明：设置存储.rdb文件的路径
    注意：通常设置成存储空间较大的目录中，目录名称 data
    
- rdbcompression yes
    说明：设置存储至本地数据库时是否压缩数据，默认为 yes，采用 LZF压缩
    注意：通常默认为开启状态，如果设置为 no，可以节省CPU运行时间，但会使存储的文件变大(巨大)

- rdbchecksum yes
    说明：设置是否进行RDB文件格式校验，该校验过程在写文件和读文件过程均进行
    注意：通常默认开启状态，如果设置为 no，可以节约读写性能过程10%时间消耗，但是存在一定的数据损坏风险

RDB启动方式——save指令工作原理

注意：save指令的执行会阻塞当前Redis服务器，直到当前RDB过程完成为止，有可能会造成长时间阻塞，线上环境不建议使用。

RDB启动方式——bgsave指令

-指令
    bgsave
-作用
    手动启动后台保存操作，但不是立即执行
    
-背景
    bgsave指令是针对save阻塞问题做的优化。Redis内部所有涉及到RDB操作都采用 bgsave的方式，save指令可以放弃使用。

RDB启动方式——bgsave指令工作原理

redis启动 bgsave指令的时候会返回后台保存开启的消息，
同时调用 linux里面的 fork函数生成一个子进程来进行对 bgsave指令的操作，而不是像 save指令在redis任务执行序列中进行操作。

RDB启动方式——bgsave指令相关配置 (附加)

- stop-writes-on-bgsave-error yes
    说明：后台存储过程中如果出现错误现象，是否停止保存操作
    注意：通常默认开启状态

RDB启动方式——save配置（自动进行RDB持久化）

-配置
    save second changes
-作用
    限定时间范围内key的变化数量达到指定数量即可自动进行持久化。
-参数
    second：监控时间范围
    changes：监控key的变化数量
-位置
    在conf文件中进行配置

-范例
    save 900 1
    save 300 10
    save 60 10000

RDB启动方式——save配置原理

判断key变化的条件：
1.会对数据产生影响
    例如，set指令会对key产生影响而get指令不行
2.真正产生了影响
    进行set指令的时候对同一个key输入相同的value时是不会对key产生影响的
3.不进行数据比对
    进行set指令的时候对同一个key输入value时，不会对前后输入的两个value进行比对
    

注意：
    1.save配置要根据实际业务情况进行设置，频度过高或过低都会出现性能问题，结果可能是灾难性的
    2.save配置中对于second与changes设置通常具有互补对应关系，尽量不要设置成包含性关系，
      例如100:100相当于1:1没有什么作用
    3.save配置启动后执行的是bgsave操作

RDB三种启动方式对比

save配置启动后执行的是bgsave操作

因为bgsave指令是在子进程中执行所以相对于save指令会额外消耗内存

RDB其他特殊的启动方式（附加）

1、全量复制
    发生在主从复制中
2、服务器运行过程中重启
    debug reload
3、关闭服务器时指定保存数据
    shutdown save

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AOF

1、AOF持久化：以独立日志的方式记录每次写命令，重启时再重新执行AOF文件中命令达到恢复数据的目的。
与RDB相比可以简单描述为记录数据产生的过程。
2、AOF的主要作用是解决了数据持久化的实时性，目前已经是Redis持久化的主流方式。

AOF重写方式

手动重写
    bgrewriteaof
自动重写（配置）
    auto-aof-rewrite-min-size size
    auto-aof-rewrite-percentage percentage 

AOF功能开启

配置
    appendonly yes|no
作用
    是否开启AOF持久化功能，默认为不开启状态
配置
    appendfsync always|everysec|no
作用
    AOF写数据策略

AOF写数据的三种策略（appendfsync）

 always（每次）
     每次写入操作均同步到AOF文件中，数据零误差，性能较低，不建议使用
 everysec（每秒）
     每秒将缓冲区中的指令同步到AOF文件中，数据准确性较高，性能较高，建议使用，也是默认配置在系统突然宕机的情况下丢失1秒内的数据
 no（系统控制）
     由操作系统控制每次同步到AOF文件的周期，整体过程不可控

AOF相关配置

配置
    appendfilename filename
作用
    AOF持久化文件名，默认文件名为appendonly.aof，建议配置为appendonly-端口号.aof
配置
    dir
作用
    AOF持久化文件保存路径，与RDB持久化文件保持一致即可。

AOF写数据过程

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AOF写数据遇到的的问题

当redis执行以上指令时，AOF会将这六条指令都记录进去，在执行数据恢复时，
三个set实际上只有最后的一个set是有效的，执行前面两个并没有意义，
而num只是在原基础上加3，如果num没有那就设置成3
（这里涉及到了AOF的重写机制）

AOF重写

随着命令不断写入AOF文件，文件会越来越大，为了解决这个问题，Redis引入了AOF重写机制压缩文件体积。
AOF文件重写是将Redis进程内的数据转化为写命令同步到新的AOF文件的过程。
简单来说就是将对同一个数据的若干条命令执行结果转化成最终结果数据对应的指令进行记录

AOF重写作用

1、降低磁盘占用量，提高磁盘利用率
2、提高持久化效率，降低持久化写入时间，提高IO性能
3、降低数据恢复时间，提高数据恢复效率

AOF手动重写——bgrewriteaof指令工作原理

解析：
    auto-aof-rewrite-min-size size 与 aof_current_size 进行比较
    auto-aof-rewrite-percentage percentage 与 aof_base_size 进行比较
    (这两个值通过 info指令可查看)