Redis持久化有哪几种方式,各有哪些优缺点?

思考:redis做为缓存,数据的持久化是怎么做的?

在Redis中提供了两种数据持久化的方式:

  • RDB
  • AOF

1. 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

1.1. RDB在四种情况下会执行持久化

  • 1.执行save命令
  • 2.执行bgsave命令
  • 3.Redis停机时(默认执行一次save)
  • 4.触发执行RDB条件

1.2. save和bgsave区别

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save命令:会由Redis主进程进行执行RDB,会阻塞所有Redis命令,只有执行save命令,日志中就会出现DB saved

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bgsave命令:会使用fork开启子进程执行RDB,避免主进程受影响

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1.3. Redis停机是RDB持久化

Redis停机时会执行一次save命令,实现RDB持久化。结果如下:说在退出redis之前进行一次RDF

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1.4.  触发RDB条件(理解Save格式即可)

Redis内部有触发RDB的机制,可以在redis.conf文件中找到,格式如下:

# 900秒内,如果超过1个key被修改,则发起快照保存
save 900 1
# 300秒内,如果超过10个key被修改,则发起快照保存
save 300 10
# 60秒内,如果1万个key被修改,则发起快照保存
save 60 10000

1.5 RDB原理

bgsave开始时会fork主进程得到子进程,子进程共享主进程的内存数据。完成fork后读取内存数据并写入 RDB 文件。

fork采用的是copy-on-write技术:

  • 当主进程执行读操作时,访问共享内存;
  • 当主进程执行写操作时,则会拷贝一份数据,执行写操作。
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当Redis父进程修改数据时,父进程会将原先的数据复制一份生成新的副本,然后修改父进程的指针,指向新的数据,此时父进程修改的新的数据不会影响到子进程。此时子进程的指针仍然指向旧的数据,子进程看到的数据还是bgsave时候的数据。当下一次执行bgsave时,新fork出来的子进程指针才会指向这次新的数据

页表:记录虚拟地址与物理地址的映射关系

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

2. 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。

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2.1. AOF配置

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"
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AOF的命令记录的频率也可以通过redis.conf文件来配:

# 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
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配置项刷盘时机优点缺点
Always最多丢失1秒数据可靠性高,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

2.2.  AOF文件重写

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。

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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
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2.3. AOF和RDB优缺点对比

RDBAOF
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
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