Redis设计与实现RDB持久化
什么是RDB持久化？
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RDB持久化就是將Redis在內(nèi)存中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)保存在磁盤里，防止數(shù)據(jù)的丟失。（Redis是一個內(nèi)存數(shù)據(jù)庫，一旦進(jìn)程退出，數(shù)據(jù)庫狀態(tài)也就消失不見了）
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RDB文件是一個二進(jìn)制文件，保存的是某一個時間點(diǎn)的數(shù)據(jù)狀態(tài)。
RDB的文件結(jié)構(gòu)
完整的RDB文件包含以下部分
|REDIS|db_version|databases|EOF|check_sum|
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REDIS：長度五個字節(jié)，保存的REDIS這幾個字母（不是字符串），RDB文件的標(biāo)識符。
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db_version:四個字節(jié)記錄RDB的版本號。
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database：保存0個或多個數(shù)據(jù)庫，和各個數(shù)據(jù)庫的鍵值對數(shù)據(jù)。
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EOF：一字節(jié)，標(biāo)志RDB文件正文結(jié)束。
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check_sum:八字節(jié)無符號整數(shù)，由前四部份計算得來，用于檢查RDB文件是否由出錯或者受損的狀況。
database中存不同的類型值方式是不同的，下邊是數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)
|SELECTDB|db_number|key_value-pairs|
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SELECTDB:是一個長度為1字節(jié)的常量，它表示下一個要讀的是數(shù)據(jù)庫號碼
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db_number:保存的是數(shù)據(jù)庫號碼
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key_value_pairs:保存當(dāng)前數(shù)據(jù)庫的所有鍵值對，過期的也會保存在里面，根據(jù)過期種種原因，因此長度也不同。
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沒過期的鍵值對由|TYPE|key|value|三部分組成。
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key是一個字符串對象
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value的結(jié)構(gòu)和長度和TYPE有關(guān)。
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帶有過期鍵的在RDB由|EXPIRETIME_MS|TYPE||key|value|,EXPIRETIME標(biāo)識的是接下來要讀的是一個過期時間以毫秒為單位。
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上邊說到value的值是不定的，下面對每一種情況進(jìn)行分析
字符串對象：字符串對象的編碼可以是int也可以是row，最大是32位的int（由8位，16位，32位）。如果是row的話，如果字符串的長度小于等于20，原樣保存。如果大于20，就會被壓縮（LZF算法）后再保存。
list對象：按照|list_length|item1|item2|…|itemN|保存。
集合對象：按照|set_size|elem1|elem2|…|elemN|保存。
哈希表對象：按照|hash_size|key1|value1|key2|value2|…|keyN|valueN|
有序集合：按照|sorted_set_size|member1|score1|member2|score2|…|memberN|scoreN|
整數(shù)集合（INTSET）：先將整數(shù)集合化為字符串對象保存再RDB文件中，在讀入RDB文件時，根據(jù)TYPE值，讀入此字符串，然后將此字符串轉(zhuǎn)為原來的整數(shù)集合對象。
7.ZIPLIST，Zip_hashtable，Zset_Ziplist(有序集合)：使用ZipList編碼的，value就是一個壓縮列表。這種文件存入RDB的步驟是，先將壓縮列表換為一個字符串對象，并存入RDB。讀入的時候?qū)⑺D(zhuǎn)換為原來的壓縮列表對象（因?yàn)槿际菈嚎s列表，不存在其他類型），然后根據(jù)TYPE的值來設(shè)置壓縮列表對象的類型。
RDB文件的生成
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SAVE方法：會阻塞Redis服務(wù)器的進(jìn)程，直到RDB文件創(chuàng)建完畢。在此阻塞期間，服務(wù)器不能處理任何命令請求。
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BGSAVE方法：會派生出一個子進(jìn)程，子進(jìn)程負(fù)責(zé)創(chuàng)建RDB文件（完成或出錯時會給父進(jìn)程發(fā)信號），父進(jìn)程繼續(xù)處理命令。然后父進(jìn)程一直輪詢，等待子進(jìn)程的信號。 在BGSAVE執(zhí)行期間，客戶端發(fā)送的SAVE，和BGSAVE會被服務(wù)器拒絕以免發(fā)生競爭（SAVE命令父進(jìn)程和子進(jìn)程同時調(diào)用rdbSAVE，BGSAVE子進(jìn)程和子進(jìn)程之間同時調(diào)用rdbSAVE）。
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設(shè)置條件并自動間隔性保存：Redis允許通過設(shè)置save選項來讓服務(wù)器每隔一段事件自動執(zhí)行BGSAVE命令（在滿足設(shè)置的條件的情況下）。條件保存在reidserver中的*saveparams結(jié)構(gòu)體數(shù)組里。
在redis除了saveparams數(shù)組還有幾個重要的屬性，dirty計數(shù)器，記錄距離上次成功執(zhí)行SAVE或者BGSAVE命令后服務(wù)器對所有數(shù)據(jù)庫進(jìn)行了多少次修改。每一條修改命令都會讓它加一。
lastsave是一個UNIX時間戳，記錄上一次SAVE或BGSAVE執(zhí)行成功的事件。
serverCron是一個周期性操作函數(shù)，每個100毫秒執(zhí)行一次，用于維護(hù)數(shù)據(jù)庫，使命之一就是檢查save的條件是否滿足，如果滿足就執(zhí)行BGSAVE。
RDB文件的載入和AOF文件的載入比較
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RDB文件在服務(wù)器啟動時自動載入，只要檢測到RDB文件就自動載入并處于阻塞狀態(tài)，直到載入完成。
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AOF文件的優(yōu)先級高于RDB文件，如果服務(wù)器開啟了AOF持久化功能，則在重啟時會加載AOF文件，而不是RDB。（AOF通常更新頻率高于RDB文件）
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如果AOF持久化關(guān)閉，才回去找RDB文件。
進(jìn)一步分析RDB文件
清空并保存為RDB文件。
打開已存的RDB文件，雖然是亂碼也隱隱約約能看到REDIS字符串，version，ctime，還有一些常量。（空的RDB文件由REDIS字符串，version，EOF常量和Check_Sum組成）
存一個值后會明顯發(fā)現(xiàn)下面多了一個字段（mesg）
雖然是亂碼還是能大致的發(fā)現(xiàn)和我們前邊說的結(jié)構(gòu)大致相同。（有值的數(shù)據(jù)庫有三部分組成，SELECTDB，db_number,key_value_pairs）
包含一個帶有過期時間的字符串鍵的RDB文件。（帶有過期鍵的RDB文件由EXPIRETIME_MS,ms,TYPE,key,value組成)
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的Redis设计与实现RDB持久化的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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