关于Redis持久化需要了解的
全栈架构社区
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2022-01-17 00:02
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Redis是一个键值对数据库服务器,由于Redis是内存数据库,那么有很多内存的特点,例如掉电易失,或者进程退出,服务器中的数据也将消失不见,所以需要一种方法将数据从内存中写到磁盘,这一过程称之为数据持久化。
RDB持久化
SAVE,另一个是BGSAVE。bgsave与save不同,bgsave会创建一个子线程来完成数据持久化的任务,主服务器依旧对外提供服务。def save():rdbSave()
def BGSAVE():# 创建子进程pid = fork()if pid == 0:# 子进程创建RDB文件rdbSave()# 完成之后向父进程发送信号signal_parent()if pid > 0# 父进程继续处理请求,并通过轮询等待子进程的信号handle_request_and_wait_signal()else:# 处理出错情况handle_fork_error()
那么只要满足以下三个条件中的任意一个，BGSAVE命令就会被执行：
RDB文件结构
db_version长度为4字节，它的值是一个字符串表示的整数，这个整数记录了RDB文件的版本号，比如"0006"就代表RDB文件的版本为第六版。本章只介绍第六版RDB文件的结构。
databases部分包含着零个或任意多个数据库，以及各个数据库中的键值对数据：如果服务器的数据库状态为空（所有数据库都是空的），那么这个部分也为空，长度为0字节。·如果服务器的数据库状态为非空（有至少一个数据库非空），那么这个部分也为非空，根据数据库所保存键值对的数量、类型和内容不同，这个部分的长度也会有所不同。
EOF常量的长度为1字节，这个常量标志着RDB文件正文内容的结束，当读入程序遇到这个值的时候，它知道所有数据库的所有键值对都已经载入完毕了。
AOF持久化
如果我们对空白的数据库执行以下写命令，那么数据库中将包含三个键值对：
redis> SET msg "hello" OK redis> SADD fruits "apple" "banana" "cherry" (integer) 3 redis> RPUSH numbers 128 256 512 (integer) 3
*2\r\n$6\r\nSELECT\r\n$1\r\n0\r\n *3\r\n$3\r\nSET\r\n$3\r\nmsg\r\n$5\r\nhello\r\n *5\r\n$4\r\nSADD\r\n$6\r\nfruits\r\n$5\r\napple\r\n$6\r\nbanana\r\n$6\r\ncherry\r\n *5\r\n$5\r\nRPUSH\r\n$7\r\nnumbers\r\n$3\r\n128\r\n$3\r\n256\r\n$3\r\n512\r\n
在这个AOF文件里面，除了用于指定数据库的SELECT命令是服务器自动添加的之外，其他都是我们之前通过客户端发送的命令。服务器在启动时，可以通过载入和执行AOF文件中保存的命令来还原服务器关闭之前的数据库状态，以下就是服务器载入AOF文件并还原数据库状态时打印的日志：
[8321] 05 Sep 11:58:50.448 # Server started, Redisversion 2.9.11[8321] 05 Sep 11:58:50.449 * DB loaded from append only file: 0.000 seconds[8321] 05 Sep 11:58:50.449 * The server is now ready to accept connections on port 6379
AOF持久化流程
def eventLoop():while True:# 处理文件事件，接收命令请求以及发送命令回复# 处理命令请求时可能会有新内容被追加到 aof_buf 缓冲区中processFileEvents()# 处理时间事件processTimeEvents()# 考虑是否要将 aof_buf 中的内容写入和保存到 AOF 文件里面flushAppendOnlyFile()
flushAppendOnlyFile函数的行为由服务器配置的appendfsync选项的值来决定，各个不同值产生的行为如下表所示:
| always | 将 aof_buf 缓冲区中的所有内容写入并同步到 AOF 文件。 |
| everysec | 将 aof_buf 缓冲区中的所有内容写入到 AOF 文件， 如果上次同步 AOF 文件的时间距离现在超过一秒钟， 那么再次对 AOF 文件进行同步， 并且这个同步操作是由一个线程专门负责执行的。 |
| no | 将 aof_buf 缓冲区中的所有内容写入到 AOF 文件， 但并不对 AOF 文件进行同步， 何时同步由操作系统来决定。 |
如果用户没有主动为appendfsync选项设置值，那么appendfsync选项的默认值为everysec
AOF存在的问题
write 函数， 将一些数据写入到文件的时候， 操作系统通常会将写入数据暂时保存在一个内存缓冲区里面， 等到缓冲区的空间被填满、或者超过了指定的时限之后， 才真正地将缓冲区中的数据写入到磁盘里面。fsync 和 fdatasync 两个同步函数， 它们可以强制让操作系统立即将缓冲区中的数据写入到硬盘里面， 从而确保写入数据的安全性。AOF 持久化的效率和安全性
appendfsync 选项的值直接决定 AOF 持久化功能的效率和安全性。appendfsync 的值为 always 时， 服务器在每个事件循环都要将 aof_buf 缓冲区中的所有内容写入到 AOF 文件， 并且同步 AOF 文件， 所以 always 的效率是 appendfsync 选项三个值当中最慢的一个， 但从安全性来说， always 也是最安全的， 因为即使出现故障停机， AOF 持久化也只会丢失一个事件循环中所产生的命令数据。appendfsync 的值为 everysec 时， 服务器在每个事件循环都要将 aof_buf 缓冲区中的所有内容写入到 AOF 文件， 并且每隔超过一秒就要在子线程中对 AOF 文件进行一次同步：从效率上来讲， everysec 模式足够快， 并且就算出现故障停机， 数据库也只丢失一秒钟的命令数据。appendfsync 的值为 no 时， 服务器在每个事件循环都要将 aof_buf 缓冲区中的所有内容写入到 AOF 文件， 至于何时对 AOF 文件进行同步， 则由操作系统控制。no 模式下的 flushAppendOnlyFile 调用无须执行同步操作， 所以该模式下的 AOF 文件写入速度总是最快的， 不过因为这种模式会在系统缓存中积累一段时间的写入数据， 所以该模式的单次同步时长通常是三种模式中时间最长的：从平摊操作的角度来看， no 模式和 everysec 模式的效率类似， 当出现故障停机时， 使用 no 模式的服务器将丢失上次同步 AOF 文件之后的所有写命令数据。AOF重写
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