Redis 持久化机制

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总览

redis 数据库，可以直接用来当数据库使用，也可以当系统的缓存使用。但是 redis 大部分数据是存储在内存中的，当服务掉线重启，会造成数据的丢失。当然，redis 是有持久化线程的，我们可以利用这个持久化服务来做数据的持久化，这样当 redis 重启的时候，即可从硬盘重新读取数据，然后进行数据的恢复。 redis 的持久化方式有两种：

  1. RDB 方式
  2. AOP方式

    RDB 方式

执行过程

redis 的 RDB 持久化是通过快照完成的。当符合一定条件的时候，redis 可以将目前的数据生成一份副本存储在硬盘。 redis 执行快照的一句有下面几种：

  1. 根据配置的规则
  2. 用户执行 SAVE 或 BGSAVE 命令
  3. 执行 FLUSHALL 命令
  4. 执行复制时

配置规则

redis 可以根据用户在配置文件中配置的规则进行定时，定量的持久化。在 redis 的 conf 文件夹中配置如下：

1
2
3
save 900 1 # 表示900秒以内有一个或以上的简直更改时进行快照
save 300 10 
save 60 10000

执行 SAVE 或 BGSAVE 命令

执行 SAVE 时，redis 会阻塞所有客户端的请求，然后进行备份。这一过程可能造成 redis 长时间无响应，所以应该尽量避免。 执行 BGSAVE 时，redis 则异步的进行快照，客户端的请求依然可以进行处理。 执行 BGSAVE 时，redis 做了以下的操作：

  1. 当执行 BGSAVE 的时候，redis 会使用 Fork 函数复制一份当前进程（父）的副本（子）
  2. 父进程继续接收客户端的请求，而子进程会将 Fork 的副本写入硬盘的临时文件
  3. 当子进程将所有数据写入临时文件时，开始替换旧的 RDB 文件

在进行 Fork 操作的时候，父子进程共享一份内存数据，当父进程需要修改某一片的数据的时候，操作系统会将这一份数据进行复制，保证子进程的读取。所以，Fork 函数执行的时候，RDB文件存储的是这一时刻的数据。 执行这一操作需要确保开启 Linux 系统允许应用程序申请超过可用内存的空间（物理空间和交换空间）。方法是在 .etc/sysctl.conf 加入 vm.overcommit_memory = 1 然后重启系统或执行 sysctl vm.overcommit_memory = 1使配置生效即可。

执行 FLUSHALL 命令

执行该命令时，数据库中的所有数据将会被清空，不论配置文件怎么配置，只要执行该命令，redis 就会执行一次快照操作。

执行复制时

只要配置主从复制时，无论有没有配置规则，都会生成 RDB 文件的快照。用于多个实例之间进行数据的同步。

AOF 方式

当使用 redis 存储非临时数据时，一般需要开启 AOF 模式来减少每次 redis 的宕机造成的数据损失。AOF 会将 redis 执行的每一条命令都写入硬盘。当然这一过程肯定对性能造成一定影响，不过可以接受。

开启AOF

默认 redis 是没有开启 AOF 模式的。可以通过配置文件来实现：

1
appendonly yes

开启 AOF 持久化后将会保存每一条命令，可以通过下面配置来指定持久化文件的名字。 appendfilename append.aof

AOF 的实现

AOF 会通过保存客户端发送的通讯协议进行保存，所以会导致 AOF 文件越来越大的问题，因为可能出现的情况是，一个键被设置了，后面又被删除了，这时候完全可以不进行记录这一个过程。那么可以通过配置文件来设置 redis 当 AOF 文件达到一定容量的时候进行 AOF 的优化重写：

1
2
auto-aof-rewrite-percentage 100 # 当前 AOF 文件超过上一次的 AOF 文件的百分之多少时进行重写，如果无重写过则以启动时的文件大小为准
auto-aof-min-size 64mb # 当 AOF 达到这个设置容量时触发重写

除了可以让 redis 自动重写以外，还可以通过传输命令 BGREWRITEAOF 来触发 redis 的重写。

同步硬盘数据

虽然每次都会重写 AOF 文件，但是此时这个文件并没有真正的写入硬盘中，而是进入硬盘缓存，如果此时系统出现异常宕机，则会导致数据的丢失。系统默认情况下，30秒执行一次同步硬盘操作，但是一般开启 AOF 的应用都不能允许这个情况的出现，这就需要 redis 在写入 AOF 文件的时候，主动触发同步硬盘。我们可以通过以下设置来实现这个目的：

1
aapendfsync everysec # 每秒执行一次同步操作，也是默认设置

可选值：always no 前者是每次写入 AOF 都进行同步，后者则完全交由系统决定。

持久化使用

redis 允许同时开启两种模式，既保证数据安全又使得备份十分容易。重启 redis 后 redis 会使用 AOF 方式来回复数据，因为 AOF 可能丢失的数据更少。