Redis的持久化 - 技术栈

1.执行bgsave命令，Redis父进程判断当前进程是否存在其他正在执行的子进程，如RDB/AOF子进程，如果存在bgsave命令直接返回。

2.父进程执行fork创建子进程，fork过程中父进程会阻塞。

3.父进程fork完成后，bgsave命令返回"Background saving started"信息并不再阻塞父进程，可以继续响应其他命令。

4.子进程创建RDB文件，根据父进程内存生成临时快照文件，完成后对原有文件进行原子替换。

5.进程发送信号给父进程表示完成，父进程更新统计信息

什么是fork进程

fork 是Linux/Unix系统的一个核心系统调用，它的作用是创建一个与父进程几乎完全相同的子进程。

在Redis的BGSAVE场景中：

父进程：就是主要的Redis服务器进程，负责接收和处理客户端的命令

子进程：通过fork创建的进程，是父进程在fork那个时间点的"副本"

关键理解：为什么用 fork？

不影响服务：子进程做耗时的磁盘I/O操作，父进程继续服务客户端

数据一致性：子进程拥有fork时刻的内存数据快照，保证RDB文件数据一致

写时复制：父子进程共享相同内存页，只有当某页被修改时，系统才会真正复制该页，非常高效

优缺点

**优点：**宕机后恢复速度快、文件体积小

缺点：

数据安全性有问题，因为RDB执行间隔时间长，两次RDB之间写入的数据有丢失风险。但是RDB的间隔时间又不能设置的过短，因为RDB的过程是比较耗时的，如果间隔时间过短，根本忙不过来。
fork子进程（复制页表）、写出RDB文件都比较耗时。

写出：子进程将Redis内存中的数据序列化并写入到磁盘文件的过程

总结：

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| 1.RDB是一个紧凑压缩的二进制文件，代表Redis在某个时间点上的数据快照，非常适用于备份，全量复制等场景 |
| 2.Redis加载RDB恢复数据远远快于AOF的方式 |
| 3.RDB ⽅式数据没办法做到实时持久化 / 秒级持久化。因为 bgsave 每次运⾏都要执⾏ fork 创建子进程，属于重量级操作，频繁执⾏成本过⾼ |
| 4.RDB ⽂件使⽤特定⼆进制格式保存，Redis 版本演进过程中有多个 RDB 版本，兼容性可能有⻛险（即老版本的redis的rdb文件放到新版本的redis中，不一定能被识别） |
| 5.RDB最大的问题就是不能实时的持久化保存数据。在两次生成快照之间，实时的数据可能会随着重启而丢失 |

AOF

定义

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。所以可以把AOF文件看做命令日志文件。

AOF 执行的频率，写 日志文件 **的频率。**默认是每秒钟做一次AOF。

always：同步刷盘，写日志文件的操作是由主进程在写入内存数据后完成，性能影响大
everysec：每秒刷盘，写内存后先把命令放入AOF缓冲区，然后每隔一秒将缓冲区数据写入AOF文件
no：操作系统控制，写内存后把命令放AOF缓冲区，由操作系统决定何时将缓冲区内容写入AOF文件

AOF文件重写

因为是记录命令，AOF文件会比RBD文件大得多，而且AOF会记录对同一个key的多次写操作，但只有最后一次写操作才有意义。通过执行bgrewriteaof命令，可以让AOF文件执行重写功能，用最少的命令达到相同的效果，但这个过程会占用大量的资源。

可以配置触发 bgrewriteaof 的阈值。

文件增长百分比：AOF文件比上次文件增长超过多少百分比则触发重写AOF文件
文件体积最小多大以上才触发重写AOF文件

优缺点

**优点：**数据安全性更高，例如everysec策略，只会丢失1秒以内的数据

缺点：

宕机后恢复速度慢，因为AOF文件记录的是命令，需要依次执行
文件体积大，需要进行AOF文件重写，此时会占用大量资源

混合持久化

AOF 和 RDB 各自有优缺点，为了同时拥有上述两种持久化的优点

Redis 4.0 推出了 RDB-AOF 混合持久化，以AOF持久化为基础

开启混合持久化后，当 AOF 文件重写时

将当前内存数据以 RDB 格式写入新 AOF 文件的开头
后续增量数据以 AOF 格式追加到文件末尾

文件结构： $** **RDB** **数据块$ $** **AOF** **命令流$

混合持久化结合了 RDB 和 AOF 持久化的优点，开头为 RDB 的格式，使得 Redis 可以更快的启动，

同时结合 AOF 的优点，又减低了大量数据丢失的风险，提高了数据安全性。

但AOF文件格式变化导致混合持久化是不能向下兼容的

不能向下兼容：一旦开启了混合持久化，生成的AOF文件就变成了一个"新物种"，这个新格式的文件无法被旧版本的Redis识别和加载