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Redis持久化机制详解:RDB与AOF的原理与配置

创作时间:
作者:
@小白创作中心

Redis持久化机制详解:RDB与AOF的原理与配置

引用
CSDN
1.
https://m.blog.csdn.net/pedestrian_h/article/details/145383478

Redis持久化是将存储在内存中的数据记录到磁盘中,以实现长期存储数据。Redis提供了两种持久化方式:RDB(Redis Database Backup file)和AOF(Append Only File)。本文将详细介绍这两种持久化机制的触发机制、配置参数、执行流程以及优缺点对比。

Redis持久化

持久化即把存储在内存的数据记录到磁盘中,以实现长期存储数据,redis实现持久化有两种,Aof和Rdb

RDB

RDB全称Redis Database Backup file(Redis数据备份文件),也被叫做Redis数据快照。简单来说就是把内存中的所有数据都记录到磁盘中。当Redis实例故障重启后,从磁盘读取快照文件,恢复数据。

快照文件称为RDB文件,默认是保存在当前运行目录。

edis停机时会执行一次RDB

RDB触发机制

配置文件地址:redis.conf

# 900秒内,如果至少有1个key被修改,则执行bgsave , 如果是save "" 则表示禁用RDB
save 900 1  
save 300 10  
save 60 10000 
# 是否压缩 ,建议不开启,压缩也会消耗cpu,磁盘的话不值钱
rdbcompression yes
# RDB文件名称
dbfilename dump.rdb  
# 文件保存的路径目录
dir ./ 

执行触发机制配置

RDB触发流程

Redis 提供了两个命令来生成 RDB 快照文件:

  • save:同步保存操作,会阻塞 Redis 主线程;
  • bgsave:fork 出一个子进程,子进程执行,不会阻塞 Redis 主线程,默认选项。

这里说 Redis 主线程而不是主进程的主要是因为 Redis 启动之后主要是通过单线程的方式完成主要的工作。

执行RDB后快照二进制文件

dbfilename dump.rdb  

执行流程(假设设置了save 900 1 至少有1个key被修改)

  1. 在900s之内增加了很多key
  2. bgsave执行fork主进程得到子进程,子进程共享主进程的内存数据
  3. 当主进程执行读操作时,rdb文件会使用访问共享内存的数据;
  4. 当主进程执行写操作时,则会拷贝一份数据,执行写操作,执行完成之后rdb文件里的数据会和主线程即用户看到的数据保持相同
  5. 用新RDB文件替换旧的RDB文件
  6. redis服务关闭,形成数据快照,dump.rdb文件包含了一个快照(snapshot)的数据库状态
  7. redis服务重启,数据通过执行dump.rdb文件恢复数据
  8. 将redis存储的数据生成快照并存储到磁盘等介质上

常见问题与解决

RDB方式bgsave的基本流程?

  • fork主进程得到一个子进程,共享内存空间
  • 子进程读取内存数据并写入新的RDB文件
  • 用新RDB文件替换旧的RDB文件。

RDB会在什么时候执行?save 60 1000代表什么含义?

  • 默认是服务停止时。
  • 代表60秒内至少执行1000次修改则触发RDB

RDB的缺点?

  • RDB执行间隔时间长,两次RDB之间写入数据有丢失的风险
  • fork子进程、压缩、写出RDB文件都比较耗时

AOF

AOF全称为Append Only File(追加文件)。Redis处理的每一个写命令都会记录在AOF文件,可以看做是命令日志文件。

AOF默认是关闭的,需要修改redis.conf配置文件来开启AOF:

# 是否开启AOF功能,默认是no
appendonly yes
# AOF文件的名称
appendfilename "appendonly.aof"

AOF的命令记录的频率也可以通过redis.conf文件来配置:

# 表示每执行一次写命令,立即记录到AOF文件
appendfsync always 
# 写命令执行完先放入AOF缓冲区,然后表示每隔1秒将缓冲区数据写到AOF文件,是默认方案
appendfsync everysec 
# 写命令执行完先放入AOF缓冲区,由操作系统决定何时将缓冲区内容写回磁盘
appendfsync no

区别

配置项
刷盘时机
优点
缺点
Always
同步刷盘
可靠性高,几乎不丢数据
性能影响大
everysec
每秒刷盘
性能适中
最多丢失1秒数据
no
操作系统控制
性能最好
可靠性较差,可能丢失大量数据

因为是记录命令,AOF文件会比RDB文件大的多。而且AOF会记录对同一个key的多次写操作,但只有最后一次写操作才有意义。通过执行bgrewriteaof命令,可以让AOF文件执行重写功能,用最少的命令达到相同效果。

那知道一个key被多次执行了且后续一段时间内不执行,则AOF文件才可以执行重写功能,用最少的命令实现?

  • Redis也会在触发阈值时自动去重写AOF文件。阈值也可以在redis.conf中配置:
# AOF文件比上次文件 增长超过多少百分比则触发重写
auto-aof-rewrite-percentage 100
# AOF文件体积最小多大以上才触发重写 
auto-aof-rewrite-min-size 64mb 

通过设置阈值可以有效减少无效重写,比如执行了set key value set key 1value set key 3value
则实际key的数值=3value,只需执行这次写操作,无需执行三次

Aof与Rdb区别

特征
RDB
AOF
持久化方式
定时对整个内存做快照
记录每一次执行的命令
数据完整性
不完整,两次备份之间会丢失
相对完整,取决于刷盘策略
文件大小
会有压缩,文件体积小
记录命令,文件体积很大
宕机恢复速度
很快
数据恢复优先级
低,因为数据完整性不如AOF
高,因为数据完整性更高
系统资源占用
高,大量CPU和内存消耗
低,主要是磁盘IO资源但AOF重写时会占用大量CPU和内存资源
使用场景
可以容忍数分钟的数据丢失,追求更快的启动速度
对数据安全性要求较高常见

参考资料:黑马redis

本文原文来自CSDN

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