Redis持久化的幾種方式——RDB深刻解析

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Redis 的讀寫都是在內存中，因此它的性能較高，但在內存中的數據會隨着服務器的重啓而丟失，爲了保證數據不丟失，咱們須要將內存中的數據存儲到磁盤，以便 Redis 重啓時可以從磁盤中恢復原有的數據，而整個過程就叫作 Redis 持久化。

Redis 持久化也是 Redis 和 Memcached 的主要區別之一，由於 Memcached 不具有持久化功能。

1.持久化的幾種方式
Redis 持久化擁有如下三種方式：

• 快照方式（RDB, Redis DataBase）將某一個時刻的內存數據，以二進制的方式寫入磁盤；
• 文件追加方式（AOF, Append Only File），記錄全部的操做命令，並以文本的形式追加到文件中；
• 混合持久化方式，Redis 4.0 以後新增的方式，混合持久化是結合了 RDB 和 AOF 的優勢，在寫入的時候，先把當前的數據以 RDB 的形式寫入文件的開頭，再將後續的操做命令以 AOF 的格式存入文件，這樣既能保證 Redis 重啓時的速度，又能簡單數據丟失的風險。
  由於每種持久化方案，都有特定的使用場景，讓咱們先從 RDB 持久化提及吧。

2.RDB簡介
RDB（Redis DataBase）是將某一個時刻的內存快照（Snapshot），以二進制的方式寫入磁盤的過程。

3.持久化觸發
RDB 的持久化觸發方式有兩類：一類是手動觸發，另外一類是自動觸發。

1）手動觸發
手動觸發持久化的操做有兩個：save 和 bgsave ，它們主要區別體如今：是否阻塞 Redis 主線程的執行。

① save 命令
在客戶端中執行 save 命令，就會觸發 Redis 的持久化，但同時也是使 Redis 處於阻塞狀態，直到 RDB 持久化完成，纔會響應其餘客戶端發來的命令，因此在生產環境必定要慎用。

save 命令使用以下：

從圖片能夠看出，當執行完 save 命令以後，持久化文件 dump.rdb 的修改時間就變了，這就表示 save 成功的觸發了 RDB 持久化。save 命令執行流程，以下圖所示：

② bgsave 命令
bgsave（background save）既後臺保存的意思， 它和 save 命令最大的區別就是 bgsave 會 fork() 一個子進程來執行持久化，整個過程當中只有在 fork() 子進程時有短暫的阻塞，當子進程被建立以後，Redis 的主進程就能夠響應其餘客戶端的請求了，相對於整個流程都阻塞的 save 命令來講，顯然 bgsave 命令更適合咱們使用。bgsave 命令使用，以下圖所示：

bgsave 執行流程，以下圖所示：

2）自動觸發
說完了 RDB 的手動觸發方式，下面來看如何自動觸發 RDB 持久化？RDB 自動持久化主要來源於如下幾種狀況。

① save m n
save m n 是指在 m 秒內，若是有 n 個鍵發生改變，則自動觸發持久化。參數 m 和 n 能夠在 Redis 的配置文件中找到，例如， save601 則代表在 60 秒內，至少有一個鍵發生改變，就會觸發 RDB 持久化。自動觸發持久化，本質是 Redis 經過判斷，若是知足設置的觸發條件，自動執行一次 bgsave 命令。注意：當設置多個 save m n 命令時，知足任意一個條件都會觸發持久化。例如，咱們設置瞭如下兩個 save m n 命令：

• save 60 10
• save 600 1
  當 60s 內若是有 10 次 Redis 鍵值發生改變，就會觸發持久化；若是 60s 內 Redis 的鍵值改變次數少於 10 次，那麼 Redis 就會判斷 600s 內，Redis 的鍵值是否至少被修改了一次，若是知足則會觸發持久化。

② flushall
flushall 命令用於清空 Redis 數據庫，在生產環境下必定慎用，當 Redis 執行了 flushall 命令以後，則會觸發自動持久化，把 RDB 文件清空。執行結果以下圖所示：

③ 主從同步觸發
在 Redis 主從複製中，當從節點執行全量複製操做時，主節點會執行 bgsave 命令，並將 RDB 文件發送給從節點，該過程會自動觸發 Redis 持久化。

4.配置說明
合理的設置 RDB 的配置，能夠保障 Redis 高效且穩定的運行，下面一塊兒來看 RDB 的配置項都有哪些？

RDB 配置參數能夠在 Redis 的配置文件中找見，具體內容以下：

# RDB 保存的條件
save 
9001
save 
30010
save 
6010000

# bgsave 失敗以後，是否中止持久化數據到磁盤，yes 表示中止持久化，no 表示忽略錯誤繼續寫文件。
stop-writes-on-bgsave-error yes

# RDB 文件壓縮
rdbcompression yes

# 寫入文件和讀取文件時是否開啓 RDB 文件檢查，檢查是否有無損壞，若是在啓動是檢查發現損壞，則中止啓動。
rdbchecksum yes

# RDB 文件名
dbfilename 
dump
.rdb

# RDB 文件目錄
dir ./

其中比較重要的參數以下列表：

① save 參數

它是用來配置觸發 RDB 持久化條件的參數，知足保存條件時將會把數據持久化到硬盤。默認配置說明以下：

• save 900 1：表示 900 秒內若是至少有 1 個 key 值變化，則把數據持久化到硬盤；
• save 300 10：表示 300 秒內若是至少有 10 個 key 值變化，則把數據持久化到硬盤；
• save 60 10000：表示 60 秒內若是至少有 10000 個 key 值變化，則把數據持久化到硬盤。
  ② rdbcompression 參數

它的默認值是 yes 表示開啓 RDB 文件壓縮，Redis 會採用 LZF 算法進行壓縮。若是不想消耗 CPU 性能來進行文件壓縮的話，能夠設置爲關閉此功能，這樣的缺點是須要更多的磁盤空間來保存文件。

③ rdbchecksum 參數

它的默認值爲 yes 表示寫入文件和讀取文件時是否開啓 RDB 文件檢查，檢查是否有無損壞，若是在啓動是檢查發現損壞，則中止啓動。

5.配置查詢
Redis 中可使用命令查詢當前配置參數。查詢命令的格式爲：configgetxxx ，例如，想要獲取 RDB 文件的存儲名稱設置，可使用 configgetdbfilename ，執行效果以下圖所示：

查詢 RDB 的文件目錄，可以使用命令 configgetdir ，執行效果以下圖所示：

6.配置設置
設置 RDB 的配置，能夠經過如下兩種方式：

• 手動修改 Redis 配置文件；
• 使用命令行設置，例如，使用 configsetdir"/usr/data" 就是用於修改 RDB 的存儲目錄。
  注意：手動修改 Redis 配置文件的方式是全局生效的，即重啓 Redis 服務器設置參數也不會丟失，而使用命令修改的方式，在 Redis 重啓以後就會丟失。但手動修改 Redis 配置文件，想要當即生效須要重啓 Redis 服務器，而命令的方式則不須要重啓 Redis 服務器。

小貼士：Redis 的配置文件位於 Redis 安裝目錄的根路徑下，默認名稱爲 redis.conf。
7.RDB 文件恢復
當 Redis 服務器啓動時，若是 Redis 根目錄存在 RDB 文件 dump.rdb，Redis 就會自動加載 RDB 文件恢復持久化數據。若是根目錄沒有 dump.rdb 文件，請先將 dump.rdb 文件移動到 Redis 的根目錄。

驗證 RDB 文件是否被加載

Redis 在啓動時有日誌信息，會顯示是否加載了 RDB 文件，咱們執行 Redis 啓動命令：src/redis-server redis.conf ，以下圖所示：

從日誌上能夠看出， Redis 服務在啓動時已經正常加載了 RDB 文件。

小貼士：Redis 服務器在載入 RDB 文件期間，會一直處於阻塞狀態，直到載入工做完成爲止。
8.RDB 優缺點
1）RDB 優勢

• RDB 的內容爲二進制的數據，佔用內存更小，更緊湊，更適合作爲備份文件；
• RDB 對災難恢復很是有用，它是一個緊湊的文件，能夠更快的傳輸到遠程服務器進行 Redis 服務恢復；
• RDB 能夠更大程度的提升 Redis 的運行速度，由於每次持久化時 Redis 主進程都會 fork() 一個子進程，進行數據持久化到磁盤，Redis 主進程並不會執行磁盤 I/O 等操做；
• 與 AOF 格式的文件相比，RDB 文件能夠更快的重啓。
  2）RDB 缺點
• 由於 RDB 只能保存某個時間間隔的數據，若是中途 Redis 服務被意外終止了，則會丟失一段時間內的 Redis 數據；
• RDB 須要常常 fork() 才能使用子進程將其持久化在磁盤上。若是數據集很大，fork() 可能很耗時，而且若是數據集很大且 CPU 性能不佳，則可能致使 Redis 中止爲客戶端服務幾毫秒甚至一秒鐘。
  9.禁用持久化
  禁用持久化能夠提升 Redis 的執行效率，若是對數據丟失不敏感的狀況下，能夠在鏈接客戶端的狀況下，執行 configsetsave"" 命令便可禁用 Redis 的持久化，以下圖所示：

10.小結
經過本文咱們能夠得知，RDB 持久化分爲手動觸發和自動觸發兩種方式，它的優勢是存儲文件小，Redis 啓動時恢復數據比較快，缺點是有丟失數據的風險。RDB 文件的恢復也很簡單，只須要把 RDB 文件放到 Redis 的根目錄，在 Redis 啓動時就會自動加載並恢復數據。

11.思考題
若是 Redis 服務器 CPU 佔用太高，多是什麼緣由致使的？

歡迎各位讀者在評論區，寫下本身的答案。

【END】

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