Redis专题(五)：Redis持久化（RDB和AOF）

Dear 丶 2022-10-17 00:40 154阅读 0赞

> 本系列会持续输出Redis相关的知识整理，提升自己的同时希望能帮助到有需要的朋友，持续输出…持续输出…持续输出…

### 专题目录：[目录传送][Link 1] ###

### 前言 ###

在前面的文章我们简单介绍了Redis的数据结构的使用和简单的应用场景，希望能够帮助部分有需要的人。

#### 介绍 ####

在介绍持久化之前我们先来说说Redis为啥这么高性能？为啥需要持久化操作？

> 因为它所有的数据都在内存中，所有的运算都是内存级别的运算，大家也都知道存放于内存中的数据都是极其不安全的，收外界因素干扰过多，因此我们才需要 持久化操作。

下面我们来简单介绍一下持久化操作：

> redis的持久化有两种方式 **RDB快照(snapshot)** 和 **AOF(append-only file)**

### RDB快照(snapshot) ###

> 在默认情况下， Redis 将内存数据库快照保存在名字为 dump.rdb 的二进制文件中。  
> 你可以对 Redis 进行设置， 让它在“ N 秒内数据集至少有 M 个改动”这一条件被满足时， 自动保存一次  
> 数据集。  
> 比如说， 以下设置会让 Redis 在满足“ 60 秒内有至少有 1000 个键被改动”这一条件时， 自动保存一次  
> 例如：`save 60 1000`  
> 关闭RDB只需要将所有的save保存策略注释掉即可  
> ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwNDA5MjYw_size_16_color_FFFFFF_t_70]还可以手动执行命令生成RDB快照，进入redis客户端执行命令save或bgsave可以生成dump.rdb文件，  
> 每次命令执行都会将所有redis内存快照到一个新的rdb文件里，并覆盖原有rdb快照文件。  
> save是同步命令，bgsave是异步命令，bgsave会从redis主进程fork（fork()是linux函数）出一个子进程  
> 专门用来生成rdb快照文件

我们来看看rbd快照文件  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwNDA5MjYw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
他会把我们的数据进行压缩存储。

save与bgsave对比:

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>命令</th> 
   <th>save</th> 
   <th>bgsave</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>IO类型</td> 
   <td>同步</td> 
   <td>异步</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>是否阻塞redis其它命令</td> 
   <td>是</td> 
   <td>否,会生成子进程</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>复杂度</td> 
   <td>O(n)</td> 
   <td>O(n)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>优点</td> 
   <td>不会消耗额外内存</td> 
   <td>不阻塞客户端命令</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>缺点</td> 
   <td>阻塞客户端命令</td> 
   <td>需要fork子进程，消耗内存</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### AOF（append-only file） ###

> 快照功能并不服非常耐久的：如果Redis因为某些原因而造成故障停机，那么服务器将丢失最近写入到Redis而未保存到快照中的那些数据  
> 例如：`save 60 1000` 进行一次快照后 在第70S的时候发生了故障，那么我们将丢失掉这中间10S的数据，在这里Redis新增了一种完全耐久的持久化方式：AOF持久化，它会将修改的每一条指令记录到文件appendonly.aof中。

*  打开AOF：在配置文件中将 **\# appendonly yes** 注释

> 从现在开始每当Redis执行一个改变数据集的命令时，这个命令就会被追加到AOF文件的末尾。这样的话当Redis发生故障重新启动时，程序可以通过执行AOF文件中的命令来大刀重建数据的目的。  
> 你可以配置Redis多久才将数据fsync到磁盘一次：  
> \- appendfsync always：每次有新命令追加到 AOF 文件时就执行一次 fsync ，非常慢，也非常安全。  
> \- appendfsync everysec：每秒 fsync 一次，足够快（和使用 RDB 持久化差不多），并且在故障时只会丢失 1 秒钟的数据。  
> \- appendfsync no：从不 fsync ，将数据交给操作系统来处理。更快，也更不安全的选择。  
> \-----------------------------------------------------------------------------------------  
> 推荐（并且也是默认）的措施为**每秒 fsync 一次**， 这种 fsync 策略可以兼顾速度和安全性。

我们来操作一下，首先打开aof，将上述描述的注释放开重启即可。

连接客户端进行set 一条记录: `set test1 test1`  
查看AOF文件: `vi appendonly.aof`  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwNDA5MjYw_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

> 有人可能会用$5是啥意思，这些事Redis用来计算存储空间的，我们刚刚test1实际长度就是5因此这里也会进行记录下来。

#### AOF 重写 ####

> AOF文件中可能有太多没用指定，所以AOF会根据内存的最新数据生成aof文件，例如我们执行的get等操作也会记录在里面的。另外我们也可以指定AOF自动重写的频率  
> 如下两个配置可以控制AOF自动重写频率  
> 1). auto-aof-rewrite-min-size 64mb //aof文件至少要达到64M才会自动重写，文件太小恢复速度本来就很快，重写的意义不大  
> 2).auto-aof-rewrite-percentage 100 //aof文件自上一次重写后文件大小增长了100%则再次触发重写  
> 我们也可以进行收到重写：执行命令:`bgrewriteaof`  
> 此处，AOF重写Redis也会fork一个子进程去进行，不多对Redis正常命令有太多影响。

*  RDB和AOF，对比

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>命令</th> 
   <th>RDB</th> 
   <th>AOF</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>启动优先级</td> 
   <td>低</td> 
   <td>高</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>体积</td> 
   <td>小</td> 
   <td>大</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>恢复速度</td> 
   <td>快</td> 
   <td>慢</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>数据安全性</td> 
   <td>容易丢失数据</td> 
   <td>根据策略决定</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

需要注意的是：redis启动时如果既有rdb文件又有aof文件则优先选择aof文件恢复数据，因为aof一般来说数据更全一点。

### 混合持久化 ###

> 在Redis4.0的时候推出了混合持久化，重启Redis时候，我们很少使用RDB来恢复内存状态，因为会丢失大量数据，我们通常使用AOF日志重放，但是重放AOF日志性能相对RDB来说要慢很多，这样在Redis实例很大的情况下，启动需要花费很长时间。Redis4.0因此推出了混合持久化。

*  打开配置：\# aof-use-rdb-preamble yes

> 如果开启了混合持久化，AOF在重写时，不在单纯将内存时间转化为命令的格式写入AOF文件，而是将重写这一刻之前的内存做RDB快照处理，并且将RDB快照内容和增量的AOF修改内存数据的命令混合存放，都写入新的AOF文件，新的AOF文件，完成新旧两个AOF文件的替换。  
> 于是在Redis重启的时候，可以先记载RDB内容，然后在重放增量AOF日志就可以完全替代之前的AOF全量文件重放，效率得到大幅度提升。

*  混合存放数据格式  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwNDA5MjYw_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
    实例：

> 1.按照上述打开配置文件放开注释改为yes  
> 2.连接客户端执行命令`bgrewriteaof`  
> 3.在进行插入一条测试数据。

完成上述后我们在来看看aof文件的数据：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwNDA5MjYw_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

> 本篇就介绍到此，如果有不对的地方，还恳请各位指正，再次感谢！

[Link 1]: https://blog.csdn.net/qq_40409260/article/details/117365018
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwNDA5MjYw_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221014/dda7c8ca03bf475795631c22e7beb42a.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwNDA5MjYw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20221014/04ad7d566d454d42aa882d02b759117a.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwNDA5MjYw_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20221014/cd7fafc1541040669040a724b473639d.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwNDA5MjYw_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20221014/01d16d69d3314a0c905d405194b5865b.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwNDA5MjYw_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/20221014/bff9765daa254b59a0f954240dbe699a.png