redis-持久化 | 易学教程

redis是一个键值对的内存数据库服务器，它将数据库状态存储在内存之中，但是如果一旦服务器出现问题意外crash或者重启那么内存中的数据库状态将全部丢失，为了解决这个问题，redis提供了持久化方案，将内存中数据库状态同步到磁盘保障数据

redis提供了两种持久化方案：rdb，aof

rdb方式：将数据库状态(数据库中键值对)保存为一个经过压缩的二进制文件
aof方式：将数据库写命令保存为一个固定格式的文件

redis-rdb持久化

rdb文件创建

redis通过两个命令来用于生成rdb文件：

save：
- save命令在生成rdb文件期间会阻塞redis主进程，直到rdb文件创建完成之前redis主进程无法处理任何客户端请求
- 由函数rdb.c/rdbSave函数执行、
- 函数rdbSave本身就会阻塞进程
bgsave：
- bgsave命令通过由主进程fork出一个子进程来执行生成rdb文件，生成rdb文件期间不会阻塞主进程
- 由函数rdb.c/rdbSave函数执行
- 问题：bgsave命令执行期间服务器如何处理save,bgsave,bgrewriteaof三个命令
  - bgsave命令执行期间Redis服务器拒绝执行save命令，防止主进程和子进程同时执行rdbSave函数导致资源竞争
  - bgsave命令执行期间Redis服务器拒绝执行bgsave命令，防止两个子进程同时执行rdbSave函数导致资源竞争
  - bgsave和bgrewriteaof命令吧態同时执行
    - bgsave执行期间bgrewriteaof命令会被延后，直到bgsave执行完成才可以执行bgrewriteaof
    - bgrewriteaof执行期间，bgsave命令会被丢弃

rdb文件载入

rdb文件载入实在服务器启动的时候就会自动执行，所以redis并没有专门的用关于rdb文件载入的命令，只要redis服务器检测到rdb文件就会自动载入rdb文件

rdb文件载入期间，主进程处于阻塞状态，直到载入完成才可以执行客户端命令

问题：如果rdb方式和aof方式同时开启，redis服务器如何使用持久化方式恢复的

如果aof方式开启，由于aof方式的实时性更高，所以redis会优先使用aof文件来恢复数据库
只有aof方式处于关闭状态，redis服务器才会使用rdb文件来做数据库恢复

rdb自动间隔性保存

由于bgsave在执行期间不会阻塞主进程，所以redis允许通过配置服务器配置save属性，让服务器在满足条件的情况下自动还行bgsave

配置放在redis.conf文件中，格式为：save <seconds> <changes>

当满足在seconds秒内，redis数据库执行过changes次修改，那么就会触发自动bgsave
save属性可以设置多个，在设置多个的情况下，满足任意一个就会自动执行
redis默认配置：

如何触发自动间隔性保存？

redis的时间事件执行周期性的函数serverCron默认每100ms执行一次扫描。会检查设置的save属性是否满足
如果条件满足那么就会执行bgsave，否则继续周期扫描检测

redis-aof持久化

aof的持久化功能实现可以分为：命令追加，文件写入，文件同步三个步骤

命令追加：当aof功能处于打开状态，服务器在执行完写命令后，会将这个写命令追加到aof_buf内存缓冲区中
文件写入和文件同步：
- redis主进程本身就是一个事件循环event-loop
- 处理文件事件执行写命令，并追加到aof_buf
- 处理时间事件执行周期任务
- 结束事件循环前-调用flushAppendOnlyFile函数考虑将aof_buf内容写入和保存早aof文件中
  - flushAppendOnlyFile的函数行为由服务器配置：appendfsync属性决定，属性值不同则产生不同的行为
    - appendfsync=always：总是将aof_buf缓冲区内容同步写入到aof文件中
      - 安全性最高，只会丢失一个事件循环内的数据
      - 效率最差，大量的I/O操作
    - appendfsync=everysec：每秒周期的将aof_buf缓冲区同步的写入到aof文件中
      - 安全性适中，丢失一秒内的写数据
      - 效率适中
    - appendfsync=no：不执行将aof_buf缓冲区内容同步到aof文件的操作
      - 安全性最差，丢失自上次之后所有数据
      - 效率最高

aof文件的载入和数据还原

aof文件中包含了重建数据库的所有写口令，所以服务器只需要读入命令并且重新执行一遍aof文件中命令，就可以还原数据库

1：创建一个无网络连接的伪客户端：因为redis的命令执行能在客户端执行。所以利用伪客户端来执行aof文件中命令
2：从aof文件中分析并读取一条写命令
3：使用伪客户端执行读取到的写命令
4：循环执行2，3直到完全执行完所有aof文件中命令

aof重写

aof文件是通过记录写命令来实现持久化，但是存在一个问题：对同一个key在给定时间内会发生多次写操作，所以aof文件存在越变越大的问题，而体积过大aof文件对于redis服务器的压力会变大，所以需要解决这一弊端；最好的情况是无论执行多久，对于相同的key在aof文件中只存在一条有效的能够保障当前数据库状态的写命令，所以redis提供了重写功能

重写的实现：