Redis持久化

1.描述

redis的持久化是为了避免进程突然退出导致数据永久丢失，需要将redis中的数据以某种形式从内存保存到硬盘中。当redis再次重启时，通过这些redis持久化文件对进程结束之前的数据进行数据恢复。
redis持久化的方式有RDB持久化和AOF持久化两种。RDB持久化是通过将数据保存到硬盘，AOF持久化则是通过将命令保存到硬盘。由于AOF持久化的实时性更好，即当进程意外退出时丢失的数据更少，因此AOF是目前主流的持久化方式。

2.RDB持久化

RDB持久化是将redis中的数据以快照的方式保存到硬盘中，保存的为rdb文件，在redis重启时会通过读取这个文件进行恢复数据。

2.1 触发方式

RDB持久化分为手动触发和自动触发两种。
手动触发
手动触发可以通过save和bgsave命令进行触发

• save命令：当执行save命令后，redis会对数据进行持久化操作，但是该命令会阻塞当前redis服务器，因此一般生产环境进行持久化的时候不会通过该命令进行。
• bgsave命令：当执行bgsave命令，redis进行持久化是通过主进程fork一个子进程进行持久化操作，因此其只有在fork的过程中才会阻塞redis服务器，而在数据持久化的过程中并不会阻塞。

自动触发
自动触发是通过redis的配置文件redis.conf中的save <seconds> <changes>命令进行自动执行的，该命令的含义是当seconds秒内发生了chasnges次改变时，会调用bgsave命令进行RDB持久化，redis的默认配置为：

save 900 1
save 300 10
save 60 10000

2.2 执行流程

从上面的执行流程可以看出其执行步骤为：
(1):redis父进程首先判断当前是否在执行save，bgsave或bgrewriteaof的子进程，如果有则直接返回。因为如果有两个并发的子进程同时执行大量的磁盘写操作，可能会引起严重的性能问题。
(2):redis通过步骤一之后会fork一个子进程，父进程在fork子进程的时候是会阻塞的
(3):redis父进程fork子进程结束后能够响应其它的命令。
(4):redis的子进程会生成rdb文件，rdb文件生成之后会将新的rdb文件替换旧的rdb文件
(5):通知父进程持久化完成

2.3 RDB常用配置

save <seconds> <changes>：bgsave自动触发条件，如果设置为save ""，则表示RDB持久化自动触发没有开启
stop-writes-on-bgsave-error yes：当bgsave出现错误时，redis是否停止执行写命令，如果设置为yes，则当硬盘出现问题时可以即使发现，避免数据的大量丢失，如果设置为no，则redis会无视bgsave的错误继续执行写命令。
rdbcompression yes：是否开启RDB文件压缩
rdbchecksum yes：是否开启RDB文件的校验，在写入文件和读取文件的时候都起作用。
dbfilename dump.rdb：RDB文件名
dir ./：RDB文件和AOF文件所在的目录

2.4 RDB持久化的优缺点

优点

• 适合大规模的数据备份、恢复；
• 可以定时备份
• 加载比AOF快

缺点

• 如果redis宕机的话会丢失一部分数据
• 如果数据量过大，同步的时候会产生大量IO，严重影响服务器性能

3.AOF持久化

AOF持久化是将redis执行的命令单独放到日志文件中，当redis重启时再次按顺序执行aof文件中的命令，来恢复之前的数据。与RDB相比，AOF持久化的实时性更好，因此aof使用的更加多。另外aof持久化默认在redis中是关闭的，想要将其开启，需要修改配置文件的appendonly yes命令。

3.1 AOF的执行流程

AOF的执行流程可以分为三步，为：

• 命令追加：将redis的命令写道aof_buf缓冲区；
• 命令写入和文件同步：根据同步策略将aof_buf中的内容同步到硬盘；其同步策略是由redis配置文件中的appendfsync控制，有三个值：
  • always：这个是指每次有写命令都将其同步到AOF文件。
  • no：这个命令是不主动写入到AOF文件，由操作系统进行写入，通常同步周期30秒。
  • everysec：这个是每秒将aof_buf缓冲区中的写命令写入到AOF文件中，是redis默认的配置
• 文件重写：定期重写AOF文件，达到压缩的目的；其重写是fork一个子进程将redis中的数据转化为写命令，同步到新的AOF文件，会将完成之后再用新的AOF文件来替换老的文件。在重写的过程中如果有新的数据写入到redis，那么会将命令写到aof_rewrite_buf(重写缓冲区)中，防止在重写的过程中把这部分数据丢失。

3.2 AOF常用配置

appendonly no：是否开启AOF持久化，yes开启，no关闭
appendfilename "appendonly.aof"：AOF持久化文件
appendfsync everysec：fsync持久化策略
no-appendfsync-on-rewrite no：AOF重写期间是否禁止fsync，如果开启的话则能够降低文件重写时CPU和硬盘的负载，但是可能会丢失AOF重写期间的数据
auto-aof-rewrite-percentage 100：AOF重写时，当前AOF大小与上一次重写时AOF大小的比值
auto-aof-rewrite-min-size 64mb：AOF重写时，文件的最小大小
aof-load-truncated yes：如果AOF文件结尾损坏，redis启动时是否仍载入AOF文件

3.3 AOF持久化的优缺点

优点

• 能够更好的保护数据不丢失

缺点

• 数据恢复的速度比RDB慢
• AOF持久化文件比RDB持久化文件大

4.AOF-RDB混合持久化

在redis4.0版本之前同时开启AOF持久化和RDB持久化时，redis在重启时会优先加载AOF文件，只有当AOF文件不存在时才会加载RDB文件。而在redis4.0版本之后存在AOF-RDB混合持久化，开启方式通过aof-use-rdb-preamble yes配置文件进行开启，但是必须先开启AOF持久化。AOF-RDB混合持久化的过程是在redis数据本次对RDB快照文件和下次对RDB快照文件之间进行AOF持久化，对数据进行RDB快照之后会将AOF持久化文件进行清空。而在redis重启恢复数据时，是先读取RDB持久化文件，然后再读取AOF持久化文件进行数据恢复。