Redis持久化

Redis有两种持久化方案:

  • RDB持久化

  • AOF持久化

一、RDB持久化、

RDB全称Redis Database Backup file(Redis数据备份文件),也被叫做Redis数据快照。简单来说就是把内存中的所有数据都记录到磁盘中。当Redis实例故障重启后,从磁盘读取快照文件,恢复数据。快照文件称为RDB文件,默认是保存在当前运行目录。

1.1执行时机

RDB持久化在四种情况下会执行:

  • 执行save命令

  • 执行bgsave命令

  • Redis停机时

  • 触发RDB条件时


1)save命令

执行下面的命令,可以立即执行一次RDB:

save命令会导致主进程执行RDB,这个过程中其它所有命令都会被阻塞。只有在数据迁移时可能用到。


2)bgsave命令

下面的命令可以异步执行RDB:

这个命令执行后会开启独立进程完成RDB,主进程可以持续处理用户请求,不受影响。


3)停机时

Redis停机时会执行一次save命令,实现RDB持久化。


4)触发RDB条件

Redis内部有触发RDB的机制,可以在redis.conf文件中找到,格式如下:

# 900秒内,如果至少有1个key被修改,则执行bgsave , 如果是save "" 则表示禁用RDB
save 900 1  
save 300 10  
save 60 10000 

RDB的其它配置也可以在redis.conf文件中设置:

# 是否压缩 ,建议不开启,压缩也会消耗cpu,磁盘的话不值钱
rdbcompression yes

# RDB文件名称
dbfilename dump.rdb  

# 文件保存的路径目录 (./ 表示当前目录,即 Redis 服务启动时所在的目录)
dir ./ 

1.2.RDB原理

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。

fork采用的是copy-on-write技术:

  • 当主进程执行读操作时,访问共享内存;

  • 当主进程执行写操作时,则会拷贝一份数据,执行写操作。

1.3.小结

RDB方式bgsave的基本流程?

  • fork主进程得到一个子进程,共享内存空间

  • 子进程读取内存数据并写入新的RDB文件

  • 用新RDB文件替换旧的RDB文件

RDB会在什么时候执行?save 60 1000代表什么含义?

  • 默认是服务停止时

  • 代表60秒内至少执行1000次修改则触发RDB

RDB的缺点?

  • RDB执行间隔时间长,两次RDB之间写入数据有丢失的风险

  • fork子进程、压缩、写出RDB文件都比较耗时

二、AOF持久化

2.1.AOF原理

AOF全称为Append Only File(追加文件)。Redis处理的每一个写命令都会记录在AOF文件,可以看做是命令日志文件。

2.2.AOF配置

AOF默认是关闭的,需要修改redis.conf配置文件来开启AOF:

# 是否开启AOF功能,默认是no
appendonly yes
# AOF文件的名称
appendfilename "appendonly.aof"

AOF的命令记录的频率也可以通过redis.conf文件来配:

# 表示每执行一次写命令,立即记录到AOF文件
appendfsync always 
# 写命令执行完先放入AOF缓冲区,然后表示每隔1秒将缓冲区数据写到AOF文件,是默认方案
appendfsync everysec 
# 写命令执行完先放入AOF缓冲区,由操作系统决定何时将缓冲区内容写回磁盘
appendfsync no

三种策略对比:

2.3.AOF文件重写

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。

如图,AOF原本有三个命令,但是set num 123 和 set num 666都是对num的操作,第二次会覆盖第一次的值,因此第一个命令记录下来没有意义。

所以重写命令后,AOF文件内容就是:mset name jack num 666

Redis也会在触发阈值时自动去重写AOF文件。阈值也可以在redis.conf中配置:

# AOF文件比上次文件 增长超过多少百分比则触发重写
auto-aof-rewrite-percentage 100
# AOF文件体积最小多大以上才触发重写 
auto-aof-rewrite-min-size 64mb 

三、RDB与AOF对比

RDB和AOF各有自己的优缺点,如果对数据安全性要求较高,在实际开发中往往会结合两者来使用。

四、速记

Redis 提供了两种主要的持久化方式:RDB(Redis Database)和 AOF(Append Only File)。它们在实现原理、性能、数据安全性等方面各有优缺点,适用于不同的场景。以下是 RDB 和 AOF 的详细对比:

1. 核心原理

  • RDB

    • 基于内存快照,将当前内存中的数据以二进制格式保存到磁盘文件中。

    • 触发机制包括手动执行 SAVEBGSAVE,或通过配置 save m n 规则自动触发。

    • 文件结构紧凑,适合备份和快速恢复。

  • AOF

    • 通过记录每次写操作的命令,以文本格式追加到 AOF 文件中。

    • 支持灵活的同步策略(如 alwayseverysecno),可平衡数据安全性和性能。

    • 文件可读性强,支持通过 redis-check-aof 工具修复损坏文件。

2. 性能对比

特性RDBAOF
数据安全性可能丢失最后一次快照后的数据(分钟级)最高可保证秒级数据安全(always 策略)
性能开销Fork 子进程时内存压力大,但不会阻塞主线程高频磁盘写入可能影响写入性能
恢复速度快(直接加载二进制文件)慢(需逐条重放命令)
文件大小文件体积小,适合备份文件体积大,记录所有写操作

3. 适用场景

  • RDB

    • 适用于对数据丢失容忍度较高,但需要快速恢复的场景。

    • 适合数据备份、灾难恢复和全量复制。

  • AOF

    • 适用于对数据安全性要求高,不能容忍数据丢失的场景。

    • 适合写操作频繁且需要实时持久化的场景。

4. 混合持久化

Redis 4.0 引入了混合持久化机制,结合了 RDB 和 AOF 的优点:

  • 写入流程:定期生成 RDB 快照作为基准,后续增量操作以 AOF 格式追加。

  • 恢复流程:重启时先加载 RDB 快照,再重放 AOF 日志中的新命令。

  • 优势:兼顾了快速恢复和高数据完整性。

5. 选择建议

  • 如果对 数据安全性要求极高,建议使用 AOF。

  • 如果对 恢复速度和性能要求更高,建议使用 RDB。

  • 如果需要 兼顾数据安全性和恢复速度,建议使用混合持久化。

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