Redis 中两种持久化机制详解
Redis 持久化機制（快照、AOF）
- 快照 (Snapshot)
-
- 1. 客戶端方式之 BGSAVE（多線程執(zhí)行）
- 2. 客戶端方式之 SAVE（單線程執(zhí)行）
- 3. 服務器配置方式之 配置快照觸發(fā)條件
- 4. 服務器接收客戶端 SHUTDOWN 指令
- 配置文件中配置生成快照名稱和位置
- 只追加日志文件 AOF (Append Only File)
-
- 1.always【謹慎使用】
- 2.everysec【推薦】
- 3.no【不推薦】
- 配置文件中修改同步頻率
- AOF文件重寫機制
-
- AOF帶來的問題
- 1. 客戶端方式 觸發(fā)重寫
- 2. 服務器配置方式 自動觸發(fā)
- 重寫原理
- Redis 持久化總結
Redis 是 內存數據庫，但是它也能夠將存儲的數據保存在硬盤上，這是由于它的持久化機制。
Redis 官方提供了兩種不同的持久化方法來將數據存儲到硬盤里面分別是：
- 快照 (Snapshot)
- AOF (Append Only File) 只追加日志文件
快照 (Snapshot)
這種方式可以將某一時刻的所有數據都寫入硬盤中，這也是Redis 的默認開啟持久化方式，保存的文件是以 .rdb 形式結尾的文件，因此這種方式也稱之為 RDB方式。
快照生成方式：
- 客戶端方式：
BGSAVE和SAVE指令 - 服務器配置自動觸發(fā)
- 服務器
SHUTDOWN自動觸發(fā)
1. 客戶端方式之 BGSAVE（多線程執(zhí)行）
客戶端可以使用 BGSAVE 命令來創(chuàng)建一個快照，當接收到客戶端的 BGSAVE 命令時，Redis 會調用 fork 來創(chuàng)建一個子進程，然后子進程負責將快照寫入磁盤中，而父進程則繼續(xù)處理命令請求。
fork：當一個進程創(chuàng)建子進程的時候，底層的操作系統會創(chuàng)建該進程的一個副本，在類unix系統中創(chuàng)建子進程的操作會進行優(yōu)化：在剛開始的時候，父子進程共享相同內存，直到父進程或子進程對內存進行了寫之后，對被寫入的內存的共享才會結束服務。
2. 客戶端方式之 SAVE（單線程執(zhí)行）
客戶端還可以使用 SAVE 命令來創(chuàng)建一個快照，接收到 SAVE 命令的 Redis服務器在快照創(chuàng)建完畢之前將不再響應任何其他的命令；
注意：SAVE 命令并不常用，使用 SAVE 命令在快照創(chuàng)建完畢之前，Redis處于阻塞狀態(tài)，無法對外服務。
3. 服務器配置方式之 配置快照觸發(fā)條件
如果用戶在 redis.conf 中設置了 save 配置選項，Redis 會在 save 選項條件滿足之后自動觸發(fā)一次 BGSAVE 命令；如果設置多個 save 配置選項，當任意一個 save 配置選項條件滿足，Redis 也會觸發(fā)一次 BGSAVE 命令。
save 900 1 表示 900s 內，執(zhí)行了 1次 數據庫操作則自動創(chuàng)建快照，以此類推。
4. 服務器接收客戶端 SHUTDOWN 指令
當 Redis 通過 SHUTDOWN 指令接收到關閉服務器的請求時，會執(zhí)行一個 SAVE 命令，阻塞所有的客戶端，不再執(zhí)行客戶端執(zhí)行發(fā)送的任何命令，并且在 SAVE 命令執(zhí)行完畢之后關閉服務器。
配置文件中配置生成快照名稱和位置
配置文件中可以修改生成快照名稱以及快照保存位置：
# 生成快照名字, 默認為 dump.rdb
dbfilename dump.rdb# 快照保存位置, 默認保存在 redis-cli 同級目錄
dir ./
只追加日志文件 AOF (Append Only File)
在 Redis 的默認配置中 AOF持久化機制是沒有開啟的，需要在配置中開啟；
# 開啟 AOF持久化
appendonly yes# 生成的日志文件名稱
appendfilename "appendonly.aof"# aof日志文件路徑與快照保存位置設置的是同一個
dir ./
AOF 有 3 種 日志追加頻率：
- always 【謹慎使用】
- everysec 【推薦】
- no【不推薦】
1.always【謹慎使用】
- 說明：每個 redis寫命令 都要同步寫入硬盤，嚴重降低 redis 速度；
- 解釋：如果用戶使用了 always 選項，那么每個 redis 寫命令都會被寫入硬盤，從而將發(fā)生系統崩潰時出現的數據丟失減到最少；遺憾的是，因為這種同步策略需要對硬盤進行大量的寫入操作，所以 redis 處理命令的速度會受到硬盤性能的限制；
- 注意：轉盤式硬盤(機械硬盤)在這種頻率下200左右個命令/s；固態(tài)硬盤(SSD) 幾百萬個命令/s；
- 警告：使用SSD用戶請謹慎使用 always 選項，這種模式不斷寫入少量數據的做法有可能會引發(fā)嚴重的 寫入放大 問題，導致將固態(tài)硬盤的壽命從原來的幾年降低為幾個月。
2.everysec【推薦】
- 說明：每秒 執(zhí)行一次同步顯式的將多個寫命令同步到磁盤；
- 解釋：為了兼顧數據安全和寫入性能，可以使用 everysec 選項，讓 redis 每秒一次的頻率對AOF文件進行同步；redis 每秒同步一次AOF文件時性能和不使用任何持久化特性時的性能相差無幾，而通過每秒同步一次AOF文件，redis可以保證，即使系統崩潰，用戶最多丟失一秒之內產生的數據。
3.no【不推薦】
- 說明：由操作系統決定何時同步；
- 解釋：使用 no 選項，將完全有操作系統決定什么時候同步AOF日志文件，這個選項不會對 redis 性能帶來影響，但是系統崩潰時，會丟失不定數量的數據，另外如果用戶硬盤處理寫入操作不夠快的話，當緩沖區(qū)被等待寫入硬盤數據填滿時，redis 會處于阻塞狀態(tài)，并導致 redis 的處理命令請求的速度變慢。
配置文件中修改同步頻率
# appendfsync always
appendfsync everysec
# appendfsync no
AOF文件重寫機制
AOF帶來的問題
AOF的方式也同時帶來了另一個問題：持久化文件會變的越來越大。
例如我們調用 incr test 命令 100 次，文件中必須保存全部的 100 條命令，其實有 99 條都是多余的，因為要恢復數據庫的狀態(tài)其實文件中保存一條 set test 100 就夠了。為了壓縮 AOF 的持久化文件，Redis 提供了 AOF重寫(ReWriter)機制。
AOF 重寫機制 在一定程度下減少 aof 文件的體積。
觸發(fā)重寫方式有兩種：
1. 客戶端方式 觸發(fā)重寫
執(zhí)行 BGREWRITEAOF 命令，這種方式不會阻塞 redis 的服務；
2. 服務器配置方式 自動觸發(fā)
配置 redis.conf 中的 auto-aof-rewrite-percentage 選項：
auto-aof-rewrite-percentage 100
auto-aof-rewrite-min-size 64mb
如果開啟了 AOF持久化，以上配置代表：當AOF文件體積大于 64M，并且AOF文件的體積比上一次重寫之后體積大了 100%(1倍) 時，自動觸發(fā)重寫。 如果重寫過于頻繁，可以考慮將 auto-aof-rewrite-percentage 設置的更大。
重寫原理
注意：重寫 aof文件 的操作，并沒有讀取舊的 aof文件，而是將整個內存中的數據庫內容用命令的方式重寫了一個新的 aof文件，替換原有的文件，這點和快照有點類似。
重寫流程：
- redis 調用
fork，現在有父子兩個進程，子進程根據內存中的數據庫快照，往臨時文件中寫入重建數據庫狀態(tài)的命令； - 父進程繼續(xù)處理 client 請求，除了把寫命令寫入到原來的 aof文件 中，同時 把收到的寫命令緩存起來，這樣就能保證如果子進程重寫失敗的話并不會出問題。
- 當子進程把快照內容寫入已命令方式寫到臨時文件中后，子進程發(fā)信號通知父進程，然后父進程把緩存的寫命令也寫入到臨時文件。
- 現在父進程可以使用臨時文件替換老的 aof文件，并重命名，后面收到的寫命令也開始往新的 aof文件 中追加。
Redis 持久化總結
兩種持久化方案既可以同時使用，又可以單獨使用，在某種情況下也可以都不使用，具體使用那種持久化方案取決于用戶的數據和應用決定。
無論使用 AOF 還是 快照機制持久化，將數據持久化到硬盤都是有必要的，除了持久化外，用戶還應該對持久化的文件進行備份（最好備份在多個不同地方）。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的Redis 中两种持久化机制详解的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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