Redis的數據持久化

??? Redis是基于內存對數據操作的數據庫，計算機重啟后，內存中的數據就會丟失，所以redis提供了持久化的功能，可以將redis操作的內存中數據持久化到本地的硬盤中。在redis重啟之后，會自動把硬盤的持久化好的數據加載到redis操作的內存中。redis的持久化機制有兩種，RDB和AOF，下面我們分別描述。

01

RDB

????RDB全稱是Redis Database，RDB機制就是對當前Redis操作的內存中的數據做一次全量的備份(snap shotting)，把數據從內存寫入到硬盤中。在持久化的過程中，會涉及到比較多的知識點，比如在持久化的過程中，redis的服務進程還可以處理新的對數據的讀寫請求嗎？在持久化的過程中，redis突然崩了，持久化中斷了怎么辦，等等問題。為了解決上述問題，我們有必要了解一下RDB持久化的原理。

準備知識—COW機制

????COW(copy-on-write)寫入時復制，它不是Redis中特定的概念,是一種計算機程序設計領域的優化策略。其核心思想是，如果有多個調用者(callers)同時請求相同資源(如內存或磁盤上的數據存儲)，他們會共同獲取相同的指針指向相同的資源，直到某個調用者試圖修改資源的內容時，系統才會真正復制一份專用副本(private copy)給該調用者，而其他調用者所見到的最初的資源仍然保持不變。這過程對其他的調用者都是透明的(transparently)。此做法主要的優點是如果調用者沒有修改該資源，就不會有副本(private copy)被建立，因此多個調用者只是讀取操作時可以共享同一份資源。

????我們總結成一句話：“多個線程訪問某個共享資源，當對這個資源有寫操作的時候拷貝一份新的，在新的上面進行寫入，寫入完成后，再將新的結果賦值給舊的數據?！?/p>

RDB持久化的實現過程

????在這里我們說的RDB持久化的過程其實就是后面我們要提到的使用bgsave命令后RDB持久化的過程(save命令基本上廢棄不用了)，從這個命令的名稱bg(background)“后臺”，可以看出，這個命令在持久化的過程中，redis主線程(或者叫服務器)仍然可以處理客戶端發來的請求。我們來看具體過程：

1、執行bgsave命令，Redis父進程首先判斷：當前是否在執行save，或bgsave/bgrewriteaof(aof文件重寫命令)的子進程，如果在執行則bgsave命令直接返回。

2、父進程執行fork操作創建子進程，fork操作過程中父進程會阻塞的，Redis不能執行來自客戶端的任何命令；通過info status命令查看lastest_fork_usee選項，可以獲取最近一個fork操作的耗時，該過程時間極其的短，單位為微秒。

3、父進程fork完成后，bgsave命令返回”Background saving started”信息并不再阻塞父進程，并可以響應其他客戶端命令。

4、子進程根據父進程內存快照生成臨時快照文件，開始對數據進行持久化，完成后對原有的.rdb文件進行原子替換。

注：在這個過程中就會使用到COW機制，創建子進程的時，子進程與父進程共享父進程的內存數據，如果父進程有對數據的寫操作，父進程會復制一份內存數據的副本進行操作，而不會影響到子進程對數據的持久化操作。

5、子進程持久化完畢后，子進程發送信號給父進程表示完成，父進程更新統計信息。

RDB持久化的觸發方式

手動觸發：

????save命令：同步持久化，在主線程中保存快照；阻塞當前Redis服務器，直到RDB過程完成為止，對于內存比較大的實例會造成長時間阻塞。

????bgsave命令：異步持久化，Redis進程執行fork操作創建子進程，RDB持久化過程由子進程負責，完成后自動結束。堵塞只發生在fork階段，一般時間很短；BGSAVE命令是針對SAVE堵塞問題做的優化。因此Redis內部所有的設計RDB的操作都采用BGSAVE的方式，而save命令已經廢棄。

自動觸發：

????命令格式：save m n

????過程：指定當m秒內發生n次變化時，會自動觸發bgsave

優缺點

優點：在重啟時，對于保存了大數據集的實例，恢復時比 AOF 要快，適合大規模數據的恢復。

缺點：

????1、主線程復制副本的時候增加的內存消耗

????2、意外掛了主線程更新的數據沒有備份進去，數據丟失的風險比較大

02

AOF

????AOF(append only file)日志記錄了Redis服務器中從實例創建之初“對內存修改指令”的所有指令序列。所以恢復數據時，只需要在一個空的Redis實例序列中AOF日志中所有的指令全部執行一遍，就會使redis的服務器狀態恢復到最新。

AOF操作方式

開啟AOF持久化：appendonly yes|no

AOF寫數據策略：appendfsync? always|everysec|no

???????????????????????always：每個redis的寫命令都要同步寫入硬盤

???????????????????????everysec：每秒執行一次同步

????????????????????? ?no：讓操作系統決定。

缺點

AOF的文件體積過大，還原數據的時間較長。

解決：bgrewriteaof命令對AOF文件瘦身。

Redis中的事務

????事務提供了一種將多個命令請求打包，然后一次性、按順序地執行多個命令的機制，并且在事務執行期間，服務器不會中斷事務而去執行其他客戶端命令。Redis提供了“簡單的”事務處理能力。

Redis的事務命令

????一個事務從開始到執行會經歷以下三個階段：

1、開始事務：命令:multi

2、命令入隊：mul命令之后對redis的操作會放入命令隊列

3、事務執行：命令：exec

示例：

127.0.0.1:6379> multiOK127.0.0.1:6379> zadd nametable 100 zhangsanQUEUED127.0.0.1:6379> zadd nametable 99 lisiQUEUED127.0.0.1:6379> exec1) (integer) 12) (integer) 1

Redis事務中的其他命令：

??? discard：丟棄

Redis的事務是原子性的嗎

????事務的原子性：一個事務中的多條指令，要么全部執行，要么全都不執行，只要有一條指令的執行過程中出錯，就會導致整個事務的回滾。但是在redis中，如果一個事務中的某條指令出錯，其余指令仍然會執行，所以Redis中的事務并不滿足原子性。僅僅是滿足了事務的隔離性，也就是執行過程中不被打斷的權力。示例如下：

127.0.0.1:6379> multiOK127.0.0.1:6379> set age 20QUEUED127.0.0.1:6379> incr ageQUEUED127.0.0.1:6379> set name zhangsanQUEUED127.0.0.1:6379> incr nameQUEUED127.0.0.1:6379> exec1) OK2) (integer) 213) OK4) (error) ERR value is not an integer or out of range127.0.0.1:6379> get age"21"

watch指令

??? watch指令用于監聽一個變量，當事務執行時，服務器收到了exec命令時，會檢查watch的變量是否做了更改，如果變量被更改，則返回null告訴客戶端執行失敗。注意：watch指令必須在multi之前，multi和exec之間不允許

127.0.0.1:6379> watch sexOK127.0.0.1:6379> set sex maleOK127.0.0.1:6379> multiOK127.0.0.1:6379> set sex femaleQUEUED127.0.0.1:6379> exec(nil)

end

總結

以上是生活随笔為你收集整理的redis多服务器共享_【数据库】Redis（二）持久化及事务的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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