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Redis持久化策略
| redis

Redis内存数据库

单机Redis默认有16个数据库，名字就是编号0到15，用redis-cli进入时默认用0号数据库。可以自己切换数据库，当前在哪个数据库会直接显示在命令行。如下：

1
2
3
4
5
6
127.0.0.1:6379> select 1 -- 切换到1号数据库
OK
127.0.0.1:6379[1]> -- 编号显示[1]，当前在1号数据库
127.0.0.1:6379[1]> select 0 -- 切换到0号数据库
OK
127.0.0.1:6379> -- 回到0号

数据库之间时完全隔离的，但也可以用一个命令同时清空所有数据库的数据（不推荐）。

集群模式的Redis，每个Redis服务器只有一个数据库。

Redis所有数据基本上都存在内存中，所以读写的速度很快。对比一下，Mysql的数据存在硬盘中，如果用的是 MyISAM 存储引擎，每次都要从硬盘中取数据。【如果是 InnoDB 引擎，会先从缓存中取数据，比 MyISAM 效率更高

Redis是内存数据库，所有数据保存在内存中，所以读写效率高。内存数据在计算机断电后不保存。对比一下，Mysql的数据存在硬盘中，如果用的是MyISAM存储引擎，每次都要从硬盘中取数据。

Redis持久化就是把内存数据保存到硬盘中，机器断电后也不会丢失，用于故障恢复。

Redis提供了两种持久化策略：RDB和AOF。默认使用RDB。

内存、缓存、磁盘、硬盘
硬盘就是磁盘，电脑中的“本地磁盘C”“本地磁盘D”就是硬盘的分区。
内存是硬盘和CPU沟通的桥梁，计算机运行程序时，必须将磁盘中的内容加载到内存中，不加载是不能运行程序的。在内存中有一部分数据存的是磁盘的缓存，这样做可以加速磁盘访问速度。内存在计算机断电后不保存数据。
缓存种类有一级、二级、三级缓存，作用是CPU要读取一个数据时，首先从缓存中查找，缓存没有CPU再从内存查找。
另外，虚拟内存，是指把磁盘中的一部分作为假想的内存使用。

持久化策略

RDB

RDB策略是，把当前时间，数据库中所有数据保存在文件中，重启Redis时会自动加载这个文件，恢复数据。RDB是默认的持久化方式。

存储数据的文件是二进制文件，文件名默认为 dump.rdb。文件过大时，可以设置是否压缩存储。

实现方法：

  1. save命令
  2. bgsave命令
  3. 配置自动保存

save 和 bgsave 的区别是，save 是占用主进程来保存，即保存期间Redis服务器不能处理其他请求，导致阻塞。bgsave 是调用操作系统方法生成一个子进程，子进程负责保存，主进程不阻塞（只有在生成子进程时阻塞）。

PS: Redis在Linux系统中调用fork()函数生成子进程，该函数的作用是创建一个与主进程基本相同的子进程。Windows系统中类似函数是createProcess()。

通过在Redis配置文件中添加配置save N M，实现“当N秒内至少有M个KEY被改动，就触发bgsave保存”的功能。因为是bgsave，所以不会阻塞主进程。

AOF

AOF策略是，把所有写命令保存在文件中，重启Redis时会自动加载这个文件，逐条执行文件中的命令，恢复数据。

存储命令的文件不是二进制文件，是可以直接打开读的，文件名默认为 appendonly.aof。

PS: 当rdb和aof文件同时存在时，若Redis配置文件中设置开启了AOF，重启时只加载aof文件。仅当设置AOF关闭时，重启时才会加载rdb文件。

在Redis配置文件中添加appendonly yes，就开启了AOF持久化。

AOF持久化流程：

  1. 所有的写命令都会追加到AOF缓冲区中
  2. 使用3种不同的策略将AOF缓冲区中的命令写到aof文件中

3种不同的策略分别是：

  1. appendfsync always
    每输入一条写命令，就把这条命令写入文件
  2. appendfsync everysec
    每秒种执行，这这一秒内增加的写命令写入文件
  3. appendfsync no
    由操作系统决定何时写入文件，不可控

注意，Redis把命令从缓冲区写到文件中时，是同步的。所以如果是用always策略，性能会很低，一般使用everysec策略。

由于AOF文件一般会很大，因此可以在配置文件中，配置当aof文件大小达到某个阈值时，开始AOF文件重写。重写时，是调用操作系统方法生成一个子进程，子进程负责重写，主进程不阻塞。子进程复制原AOF文件进行重写，完毕后通知主进程。重写过程中，新增的命令除了追加到AOF缓冲区，还会追加到AOF重写缓冲区，AOF缓冲区中的命令在AOF策略调度时写入原AOF文件，当子进程通知重写完毕后，主进程把AOF重写缓冲区的命令写到AOF缓冲区，并用新文件替换旧文件，那些在重写过程中新增的命令，会在下一次AOF策略调度时写入新的aof文件。

重写后的aof文件会变小，但产生的数据不变。例如下面两条命令：

1
2
3
4
127.0.0.1:6379> set cys ccc -- 增
OK
127.0.0.1:6379> del cys -- 删
(integer) 1

结果相当于没有新增任何key，因此重写时就可以删除原aof文件中的这两天命令。

优缺点

RDB和AOF相比，优势在于，rdb文件一般较小，因为直接存储数据，所以恢复较快。劣势在于，在子进程持久化的过程中，主进程新增的数据不会保存到文件，若此时Redis挂掉会造成一段时间内的数据丢失。

AOF和RDB相比，优势在于，aof调度策略紧凑，最多丢失一秒内的数据。劣势在于，数据量大时，恢复速度比rdb文件慢。