Redis如何实现持久化？

Redis如何实现持久化？

Redis持久化

在Redis中提供了两种持久化方式：1、RDB 2、AOF

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示例故障重启后，从磁盘读取快照文件，恢复数据。

主动备份

以上两种方式都可以手动的执行RDB文件的生成。

触发RDB机制

Redis内部有触发RDB的机制，在redis.conf配置文件中，有如下配置：

# 配置rdb
# 15分钟内有至少1个key被更改则进行快照
save 900 1
# 5分钟内有至少10个key被更改则进行快照
save 300 10
# 1分钟内有至少10000个key被更改则进行快照
save 60 10000

RDB的执行原理

bgsave命令执行时会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。

页表

首先Redis主进程对数据进行读写操作是在内存中的，在Linux系统中，所有的进程无法直接操作物理内存，Linux给每个进程分配了虚拟内存，主进程只能操作虚拟内存，操作系统会维护一个虚拟内存和物理内存的映射关系表---页表。页表记录了虚拟地址与物理地址的映射关系，这样主进程就可以完成对物理内存的读写操作。

流程介绍

1. 当执行bgsave命令时，会fork（克隆）一个子进程，子进程并不是对物理内存数据做拷贝，在fork时，仅仅把页表进行了拷贝，此时完成了子进程与主进程的内存空间共享。
2. 子进程读取到内存数据后，把数据写入到磁盘中，新的RDB文件会替换旧RDB文件。（此时已完成异步持久化已完成了，但是子进程写RDB文件时，主进程仍然可以写数据，此时可能会出现冲突。Redis解决方式：）
3. fork采用的是copy-on-write技术，fork子进程时，会将内存中的数据标记为read-only，任何进程只能读，不能写。
4. 当主进程要写数据时，先拷贝一份数据，完成拷贝后，再对拷贝的数据完成写的操作，主进程读的操作也会读取拷贝的数据，主进程页表也会映射到拷贝的数据（子进程对旧页表进行持久化）。

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。

原理

AOF会将每一次写操作的命令记录到AOF文件中。

AOF默认是关闭的，需要修改redis.conf配置文件来开启AOF：

# 开启aof
appendonly yes
# 文件名
appendfilename "appendonly.aof"

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

bgrewriteaof命令

因为AOF时记录命令，AOF文件会比RDB文件大很多。而且AOF会记录对同一个key的多次操作，但只有最后一次操作有意义。通过bgrewriteaof命令，可以让AOF文件执行重写功能，用最少得命令达到相同的效果。

Redis也会在触发阈值时去重写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

RDB与AOF对比

RDB和AOF各有自己的优缺点，如果对数据安全性要求较高，在实际开发中往往会结合两者来使用。

此博客项目中Redis采用两种持久化方式结合使用的。