Redis设计与实现要点(7)--RDB持久化

RDB持久化是一种类似于快照的持久化方式，RDB持久化既可以通过手动触发，有可以通过配置选项定期执行。RDB持久化的结果是一个经过压缩的二进制文件，只要RDB文件存在，Redis服务器就可以用它来还原数据库。

1.RDB文件的创建和载入

RDB文件的创建主要分为手动触发和配置文件触发。

1. 手动触发主要依靠SAVE命令和BGSAVE命令。SAVE命令会阻塞服务器，BGSAVE命令会创建一个子进程，由子进程创建RDB文件，因此没有阻塞服务器的问题（但BGSAVE命令执行期间，客户端发送的SAVE和BGSAVE命令会被服务器拒绝，而BGREWRITEAOF命令（异步执行一个AOF文件重写操作）会被延迟到BGSAVE完成之后执行）。
2. 配置文件触发RDB的创建主要是依靠配置文件的save选项，当满足save选项的时候，会触发一次BGSAVE命令
   eg：save 900 1
   save 300 10
   save 60 10000
   （
   服务器在900秒之内，对数据库进行了至少1次修改，
   服务器在300秒之内，对数据库进行了至少10次修改，
   服务器在60秒之内，对数据库进行了至少10000次修改，
   ）只要满足以上三个条件任何一个，就会触发BGSAVE命令

Redis会根据save选项设置服务器状态的redisServer结构的saveParams属性，saveParams属性是一个数组，数组中的每一个元素都是一个saveparam结构：

• time_t seconds: 秒数
• int changes：修改数
  Redis的服务器周期性函数serverCron每隔100毫秒就会执行一次，它的其中一项工作就是检查save参数是否满足，满足则会执行BGSAVE命令。
  除此之外，服务器状态还维持着一个dirty计数器和lastsave属性：
• dirty计数器记录距离上次执行SAVE或者BGSAVE命令，服务器对数据库状态进行了多少次修改
• lastsave是一个unix时间戳，记录上次成功执行SAVE，BGSAVE命令时间

RDB文件的载入：
RDB文件的载入是在服务器启动时自动执行的。（注意：AOF文件的优先级大于RDB，当由AOF文件存在时，服务器会优先使用AOF文件来还原服务器），载入RDB文件时，系统会一直阻塞。

2.RDB文件结构

RDB文件的结构主要分为5个部分：

1. REDIS:5字节，保存着"REDIS"五个字符，用于快速检验文件是否为RDB文件。
2. db_version:4字节，记录RDB文件版本号
3. databases: 包含0或任意多个数据库，以及各个数据库中的键值对数据。
4. EOF常量，标志RDB正文结束
5. check_sum:8字节长无符号整数，检验和

Databases部分：

1. SELECTDB: 一字节常量，标明下面将要读入的值为一个数据库号码
2. db_number:数据库号码，可以为一字节，两字节或五字节。
3. key_value_pairs部分：保留数据库的所有的键值对数据。

key_value_pairs部分：
key_value_pairs部分保存一个或以上的键值对。存储键值对的方式依据键值对是否包含过期时间分为两类。
不带过期时间的键值对：

1. type：存储value的类型，是类型常量（字符串，列表，集合，有序集合，hash，压缩列表，整数集合，压缩列表组成的有序集合，压缩列表组成的hash中的一个）
2. key：保存键，一个字符串对象。
3. value:保存值，根据type的不同，存储方式也不同。

包含过期时间的键值对：
除了type，key，value三个字段外，还另外有EXPIRETIME_MS ms两个字段

• EXPIRETIME_MS: 一字节常量，标识接下来读入的是一个以毫秒为单位的过期时间。
• ms：8字节长带符号整数，记录着一个以毫秒为单位的UNIX时间戳。这个时间戳就是过期时间。