前言

Redis 作為一款內(nèi)存數(shù)據(jù)庫，被廣泛使用于緩存，分布式鎖等場景，那么假如斷電或者因其他因素導(dǎo)致 Reids 服務(wù)宕機(jī)，在重啟之后數(shù)據(jù)會(huì)丟失嗎？

Redis 持久化機(jī)制

Redis 雖然是定義為一個(gè)內(nèi)存數(shù)據(jù)庫，但是其也支持?jǐn)?shù)據(jù)的持久化，在 Redis 中提供了兩種持久化機(jī)制：RDB 持久化和 AOF 持久化。

RDB 持久化機(jī)制

RDB 全稱為：Redis DataBase，是 Redis 當(dāng)中默認(rèn)的持久化方案。當(dāng)觸發(fā)持久化條件時(shí)，Redis 默認(rèn)會(huì)生成一個(gè) dump.rdb 文件，Redis 在重啟的時(shí)候就會(huì)通過解析 dump.rdb 文件進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)。

RDB 機(jī)制觸發(fā)條件

RDB 持久化機(jī)制有兩種觸發(fā)方式：自動(dòng)觸發(fā)和手動(dòng)觸發(fā)。

自動(dòng)觸發(fā)

自動(dòng)觸發(fā)方式也可以分為三種：

• 執(zhí)行 flushall 命令（flushdb 命令不會(huì)觸發(fā)）時(shí)，不過此時(shí)生成的 dump 文件內(nèi)的數(shù)據(jù)是空的（dump 文件還會(huì)存儲(chǔ)一些頭信息，所以文件本身是有內(nèi)容的，只是沒有數(shù)據(jù)），沒有什么太大的實(shí)際意義。
• 執(zhí)行 shutdown 命令時(shí)會(huì)觸發(fā)生成 dump 文件。
• 通過配置文件自動(dòng)生成，Redis 中配置文件默認(rèn)配置如下，只要達(dá)到這三個(gè)條件中的任意一個(gè)，就會(huì)觸發(fā) Redis 的RDB 持久化機(jī)制。

save 900 1 //900秒內(nèi)至少有1個(gè)key被添加或者更新
save 300 10 //300秒內(nèi)至少有10個(gè)key被添加或者更新
save 60 10000 //60秒內(nèi)至少有10000個(gè)key被添加或者更新

手動(dòng)觸發(fā)

除了自動(dòng)觸發(fā)，Redis 中還提供了 2 個(gè)手動(dòng)觸發(fā) RDB 機(jī)制的命令（這兩個(gè)命令不能同時(shí)被執(zhí)行，一旦一個(gè)命令正在執(zhí)行中，另一個(gè)命令會(huì)被拒絕執(zhí)行）：

• save：這個(gè)命令會(huì)阻塞 Redis 服務(wù)器進(jìn)程，直到成功創(chuàng)建 RDB 文件，也就是說在生成 RDB 文件之前，服務(wù)器不能處理客戶端發(fā)送的任何命令。
• bgsave：父進(jìn)程會(huì)執(zhí)行 fork 操作來創(chuàng)建一個(gè)子進(jìn)程。RDB 文件由子進(jìn)程來負(fù)責(zé)生成，父進(jìn)程可以正常處理客戶端發(fā)送的命令（這里也是 Redis 不僅僅只是單線程的一個(gè)體現(xiàn)）。

如果想要知道上一次成功執(zhí)行 save 或者 bgsave 命令的時(shí)間，可以執(zhí)行 lastsave 命令進(jìn)行查看，lastsave 命令返回的是一個(gè) unix 時(shí)間戳。

RDB 機(jī)制相關(guān)配置文件

除了上面提到的觸發(fā)生成 rdb 文件的配置參數(shù)，RDB 持久化機(jī)制還有如下一些相關(guān)命令：

dir：rdb 文件生成目錄。默認(rèn)是 ./（當(dāng)前目錄），可以執(zhí)行命令 config get dir 進(jìn)行查看，如下圖所示說明當(dāng)前 dump 文件生成目錄為 /usr/local/redis-5.0.5/bin：

dbfilename：rdb 文件名。默認(rèn)是 dump.rdb。

rdbcompression：rdb 文件是否是 LZF 壓縮文件。默認(rèn)是 yes。

rdbchecksum：是否開啟數(shù)據(jù)校驗(yàn)。默認(rèn)是 yes。

RDB 機(jī)制優(yōu)點(diǎn)

• RDB 是一個(gè)非常緊湊的壓縮文件，保存了不同時(shí)間點(diǎn)上的文件，非常適合用來災(zāi)備和數(shù)據(jù)恢復(fù)。
• RDB 最大限度地提高了 Redis 的性能，因?yàn)?Redis 父進(jìn)程需要做的唯一的工作就是派生一個(gè)子進(jìn)程來完成剩下的工作，父進(jìn)程永遠(yuǎn)不會(huì)執(zhí)行磁盤 I/O 或類似的耗時(shí)操作。
• 與后面介紹的 AOF 持久化機(jī)制比較，RDB 方式恢復(fù)數(shù)據(jù)的速度更快。

RDB 機(jī)制缺點(diǎn)

• RDB 無法做到實(shí)時(shí)備份，所以如果 Redis 因異常停止工作而沒有正確的關(guān)機(jī)，那么從上一次備份的到異常宕機(jī)的這一段時(shí)間的數(shù)據(jù)將會(huì)丟失。
• RDB 通常需要父進(jìn)程來執(zhí)行 fork 操作創(chuàng)建子線程，所以如果頻繁執(zhí)行 fork 操作而 CPU 性能又不是很高的話可能會(huì)造成短時(shí)間內(nèi)父進(jìn)程不可用。

AOF 持久化機(jī)制

AOF 全稱為：Append Only File，是 Redis 當(dāng)中提供的另一種持久化機(jī)制。AOF 采用日志的形式將每個(gè)寫操作追加到文件中。開啟 AOF 機(jī)制后，只要執(zhí)行更改 Redis 數(shù)據(jù)的命令時(shí)，命令就會(huì)被寫入到 AOF 文件中。在 Redis 重啟的時(shí)候會(huì)根據(jù)日志內(nèi)容依次執(zhí)行 AOF 文件中的命令來恢復(fù)數(shù)據(jù)。

AOF 和 RDB 最大的不同是：AOF 記錄的是執(zhí)行命令（類似于 MySQL 中 binlog 的 statement 格式），而RDB 記錄的是數(shù)據(jù)（類似于 MySQL 中 binlog 的 row 格式）。

需要注意的是：假如同時(shí)開啟了 RDB 和 AOF 兩種機(jī)制，那么 Redis 會(huì)優(yōu)先選擇 AOF 持久化文件來進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)。

AOF 機(jī)制如何開啟

AOF 機(jī)制默認(rèn)是關(guān)閉的，可以通過以下配置文件進(jìn)行修改

appendonly no  //是否開啟AOF機(jī)制，默認(rèn)是no表示關(guān)閉，修改為yes則表示開啟
appendfilename "appendonly.aof"  //AOF文件名

PS：和 RDB 機(jī)制一樣，其生成文件的路徑也是通過 dir 屬性進(jìn)行配置。

AOF 機(jī)制數(shù)據(jù)是否實(shí)時(shí)寫入磁盤

AOF 機(jī)制下數(shù)據(jù)是否實(shí)時(shí)寫入磁盤，這個(gè)和 MySQL 的 redo log 機(jī)制很類似，也是需要通過參數(shù)來進(jìn)行控制。

AOF 數(shù)據(jù)何時(shí)寫入磁盤由參數(shù) appendfsync 來進(jìn)行控制：

AOF 文件重寫

AOF 機(jī)制主要是通過記錄執(zhí)行命令的方式來實(shí)現(xiàn)的，那么隨著時(shí)間的增加，AOF 文件不可避免的會(huì)越來越大，而且可能會(huì)出現(xiàn)很多冗余命令。比如同一個(gè) key 值執(zhí)行了 10000 次 set 操作，實(shí)際上前面 9999 次對(duì)恢復(fù)數(shù)據(jù)來說都是沒用的，只需要執(zhí)行最后一次命令就可以把數(shù)據(jù)恢復(fù)，正是為了避免這種問題，AOF 機(jī)制就提供了文件重寫功能。

重寫原理分析

AOF 重寫時(shí) Redis 并不會(huì)去分析原有的文件，因?yàn)槿绻形募^大，分析也會(huì)很耗時(shí)，所以 Redis 選擇的做法就是重新去 Redis 中讀取現(xiàn)有的鍵值對(duì)，然后用一條命令記錄鍵值對(duì)的值。

只使用一條命令也有一個(gè)前提，那就是一個(gè)集合鍵或者列表鍵或者哈希鍵內(nèi)包含的元素不能超過 64 個(gè)，一旦超過 64 個(gè)，就會(huì)使用多條命令來進(jìn)行記錄。

AOF 重寫緩沖區(qū)

AOF 重寫的時(shí)候一般都會(huì)有大量的寫操作，所以為了不阻塞客戶端的命令請(qǐng)求，Redis 會(huì)把重寫操作放入到子進(jìn)程中執(zhí)行，但是放入子進(jìn)程中執(zhí)行也會(huì)帶來一個(gè)問題，那就是重寫期間如果同時(shí)又執(zhí)行了客戶端發(fā)過來的命令，又該如何保證數(shù)據(jù)的一致性？

為了解決數(shù)據(jù)不一致問題，Redis 中引入了一個(gè) AOF 重寫緩沖區(qū)。當(dāng)開始執(zhí)行 AOF 文件重寫之后又接收到客戶端的請(qǐng)求命令，不但要將命令寫入原本的 AOF 緩沖區(qū)（根據(jù)上面提到的參數(shù)刷盤），還要同時(shí)寫 入 AOF 重寫緩沖區(qū)：

一旦子進(jìn)程完成了 AOF 文件的重寫，此時(shí)會(huì)向父進(jìn)程發(fā)出信號(hào)，父進(jìn)程收到信號(hào)之后會(huì)進(jìn)行阻塞（阻塞期間不執(zhí)行任何命令），并進(jìn)行以下兩項(xiàng)工作：

1. 將 AOF 重寫緩沖區(qū)的文件刷新到新的 AOF 文件內(nèi)。
2. 將新 AOF 文件進(jìn)行改名并原子的替換掉舊的 AOF 文件。

完成了上面的兩項(xiàng)工作之后，整個(gè) AOF 重寫工作完成，父進(jìn)程開始正常接收命令。

AOF 機(jī)制觸發(fā)條件

AOF 機(jī)制的觸發(fā)條件同樣也分為自動(dòng)觸發(fā)和手動(dòng)觸發(fā)。

自動(dòng)觸發(fā)：自動(dòng)觸發(fā)可以通過以下參數(shù)進(jìn)行設(shè)置：

auto-aof-rewrite-percentag //文件大小超過上次AOF重寫之后的文件的百分比。默認(rèn)100，也就是默認(rèn)達(dá)到上一次AOF重寫文件的2倍之后會(huì)再次觸發(fā)AOF重寫
auto-aof-rewrite-min-size //設(shè)置允許重寫的最小AOF文件大小,默認(rèn)是64M。主要是避免滿足了上面的百分比，但是文件還是很小的情況。

手動(dòng)觸發(fā)：執(zhí)行 bgrewriteaof 命令。

注意：bgrewriteaof 命令也不能和上面 RDB 持久化命令 bgsave 同時(shí)執(zhí)行，這么做是為了避免同時(shí)創(chuàng)建兩個(gè)子進(jìn)程來同時(shí)執(zhí)行大量寫磁盤操作，影響到 Redis 的性能。

AOF 機(jī)制機(jī)制優(yōu)點(diǎn)

• 使用 AOF 機(jī)制，可以自由選擇不同 fsync （刷盤）策略，而且在默認(rèn)策略下最多也僅僅是損失 1s 的數(shù)據(jù)。
• AOF 日志是一個(gè)僅追加的日志，因此如果出現(xiàn)斷電，也不存在查找或損壞問題。即使由于某些原因（磁盤已滿或其他原因），日志已經(jīng)寫了一半的命令結(jié)束，redis-check-aof工具也能夠輕松地修復(fù)它。
• 當(dāng) AOF 文件變得太大時(shí)，Redis 能夠在后臺(tái)自動(dòng)重寫。
• 不同于 RDB 的文件格式，AOF 是一種易于理解和解析的格式，依次包含所有操作的日志。

AOF 機(jī)制機(jī)制缺點(diǎn)

• 對(duì)于相同的數(shù)據(jù)集，AOF 文件通常比等效的 RDB 文件大。
• 根據(jù) fsync 的具體策略，AOF 機(jī)制可能比 RDB 機(jī)制慢。但是一般情況下，fsync 設(shè)置為每秒的性能仍然很高，禁用 fsync 后，即使在高負(fù)載下，它的速度也能和 RDB 一樣快。
• 因?yàn)?AOF 文件是追加形式，可能會(huì)遇到 BRPOP、LPUSH 等阻塞命令的錯(cuò)誤，從而導(dǎo)致生成的 AOF 在重新加載時(shí)不能復(fù)制完全相同的數(shù)據(jù)集，而 RDB 文件每次都是重新從頭創(chuàng)建快照，這在一定程度上來說 RDB 文件更加健壯。

總結(jié)

本文主要介紹了 Redis 的兩種持久化機(jī)制：RDB 和 AOF，并分別介紹了兩種持久化機(jī)制的原理，通過對(duì)兩種持久化機(jī)制的對(duì)比分析了兩種持久化機(jī)制各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

到此這篇關(guān)于為什么斷電后Redis數(shù)據(jù)不會(huì)丟失的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Redis數(shù)據(jù)丟失內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

最新評(píng)論