java：Redis持久化

时间：2023-01-15 08:58:59


一. redis持久化的介绍

Redis的持久化指的是将内存中redis数据库运行的数据，写到硬盘文件上。

Redis持久化的意义主要在于故障恢复，比如你部署一个Redis，作为缓存有可能里边有一些比较重要的数据，如果没有持久化的时候，redis遇到灾难性故障的时候就会丢失所有的数据。

Redis持久化的两种方式：

  1. RDB：Redis DataBase 默认的持久化方式，以二进制的方式将数据写入文件中,每隔一段时间写入一次。
  2. AOF：Append Only File 以文本文件的方式记录用户的每次操作，数据还原时候，读取AOF文件。

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二. RDB机制

2.1 介绍

RDB持久化是指在指定的时间间隔内将内存中的数据集快照写入磁盘。也是默认的持久化方式，这种方式是就是将内存中数据以快照的方式写入到二进制文件中,默认的文件名为dump.rdb。

在redis.conf配置文件中默认有此下配置:

save 900 1 #在900秒(15分钟)之后，如果至少有1个key发生变化，Redis就会自动触发BGSAVE命令创建快照。 save 300 10 #在300秒(5分钟)之后，如果至少有10个key发生变化，Redis就会自动触发BGSAVE命令创建快照。 save 60 10000 #在60秒(1分钟)之后，如果至少有10000个key发生变化，Redis就会自动触发BGSAVE命令创建快照。

当满足条件时,redis需要执行RDB的时候服务器会执行以下操作：

  1. redis调用系统的fork()函数创建一个子进程
  2. 子进程将数据集写入一个临时的RDB文件
  3. 当子进程完成对临时的RDB文件的写入时，redis用新的RDB文件来替换原来旧的RDB文件，并将旧的RDB文件删除

redis在进行快照的过程中不会对RDB文件进行修改，只有快照结束后才会将旧快照替换成新快照，也就是说任何时候RDB都是完整的

 

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2.2 优缺点

# RDB优点：
1. RDB会生成多个数据文件，每个数据文件都代表了某一个时刻中redis的数据，这种多个数据文件的方式，非常适合做冷备。
2. RDB对redis对外提供读写服务的时候，影响非常小，因为redis 主进程只需要fork一个子进程出来，让子进程对磁盘io来进行rdb持久化
3. RDB 在恢复大数据集时的速度比 AOF 的恢复速度要快。

# RDB缺点
1. 如果redis要故障时要尽可能少的丢失数据，RDB没有AOF好，例如1:00进行的快照，在1:10又要进行快照的时候宕机了，这个时候就会丢失10分钟的数据。
2. RDB每次fork出子进程来执行RDB快照生成文件时，如果文件特别大，可能会导致客户端提供服务暂停数毫秒或者几秒

三. AOF机制

3.1 介绍

与快照持久化相比，AOF持久化 的实时性更好，因此已成为主流的持久化方案。默认情况下Redis没有开启 AOF(append only file)方式的持久化，可以在redis.conf配置文件通过appendonly参数开启:

appendonly yes

在Redis的配置文件中存在三种不同的 AOF 持久化方式，它们分别是:

appendfsync always #每次有数据修改发生时都会写入AOF文件,这样会严重降低Redis的速度 appendfsync everysec #每秒钟同步一次，显示地将多个写命令同步到硬盘 appendfsync no #让操作系统决定何时进行同步

为了兼顾数据和写入性能，用户可以考虑 appendfsync everysec选项 ，让Redis每秒同步一次AOF文件，Redis性能 几乎没受到任何影响。而且这样即使出现系统崩溃，用户最多只会丢失一秒之内产生的数据。当硬盘忙于执行写入操 作的时候，Redis还会优雅的放慢自己的速度以便适应硬盘的最大写入速度。

redis中的数据是有一定限量的，不可能说redis中的数据无限增长，进而导致AOF文件无限增长。内存大小是一定的，等到了一定大小, redis 会采用淘汰策略自动将内存中的数据清除掉。 AOF是存放每条写命令的，所以会不断的增大，当大到一定程度时，AOF会做rewrite操作,rewrite操作就是基于当时redis的数据重新构造一个小的AOF文件，然后将大的AOF文件删除。

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3.2 优缺点

# AOF的优点：
1. AOF可以更好的保护数据不丢失，一般AOF会以每隔1秒，通过后台的一个线程去执行一次fsync操作，如果redis进程挂掉，最多丢失1秒的数据。
2. AOF以appen-only的模式写入，所以没有任何磁盘寻址的开销，写入性能非常高。
3. AOF日志文件的命令通过非常可读的方式进行记录，这个非常适合做灾难性的误删除紧急恢复，如果某人不小心用flushall命令清空了所有数据，只要这个时候还没有执行rewrite，那么就可以将日志文件中的flushall删除，进行恢复。

# AOF的缺点
1. 对于同一份文件AOF文件比RDB数据快照要大。
2. AOF开启后支持写的QPS会比RDB支持的写的QPS低，因为AOF一般会配置成每秒fsync操作，每秒的fsync操作还是很高的
3. 数据恢复比较慢，不适合做冷备。

四. 补充说明

4.1 RDB和AOF选择

  • 不要仅仅使用RDB这样会丢失很多数据。
  • 也不要仅仅使用AOF，因为这样会有两个问题，第一通过AOF做冷备没有RDB做冷备恢复的速度快；第二RDB每次简单粗暴生成数据快照，更加健壮。
  • 综合AOF和RDB两种持久化方式，用AOF来保证数据不丢失，作为恢复数据的第一选择；用RDB来做不同程度的冷备，在AOF文件都丢失或损坏不可用的时候，可以使用RDB进行快速的数据恢复。

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4.2 AOF 重写机制

4.2.1 介绍

为了解决AOF文件体积膨胀的问题，Redis提供了AOF重写功能：Redis服务器可以创建一个新的AOF文件来替代现有的AOF文件，新旧两个文件所保存的数据库状态是相同的，但是新的AOF文件不会包含任何浪费空间的冗余命令，通常体积会较旧AOF文件小很多。

AOF重写是一个有歧义的名字，该功能是通过读取数据库中的键值对来实现的，程序无须对现有AOF文件进行任何分析操作。

4.2.2 AOF重写触发的方式

a. 手动触发：用户通过调用bgrewriteaof手动触发

b. 自动触发：如果全部满足的话，就触发自动的AOF重写操作：

  1. 没有RDB持久化/AOF持久化在执行，没有bgrewriteaof在进行；
  2. 当前AOF文件大小要大于redis.conf配置的auto-aof-rewrite-min-size大小；
  3. 当前AOF文件大小和最后一次重写后的大小之间的比率等于或者等于指定的增长百分比（在配置文件设置了auto-aof-rewrite-percentage参数，不设置默认为100%）

# redis.conf配置文件中的相关设置 auto-aof-rewrite-percentage 100 # 大于原来的100%就自动重写 auto-aof-rewrite-min-size 64m # 自动重写的最小尺寸

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