MS-Redis-持久化

Redis的数据是保存在内存中的，所以能保证很快的读写速度。但是如果发生不可抗的如断电，系统崩溃等因素，redis中的数据就会丢失。Redis支持将内存中的数据保存到硬盘来减少内存数据丢失带来的损失。这就是Redis的持久化

Redis有两种持久化的方式，一种是通过屏幕快照(Snapshotting)，一种是AOF(Append-Only-File)。

1. RDB
   RDB 持久化可以在指定的时间间隔内生成数据集的时间点快照（point-in-time snapshot），将内存中的数据以快照的数据写入到二进制文件（默认是dump.rdb，可在配置文件中修改，或者通过config set dir设置路径，通过config set dbfilename设置文件名称）中。

   • 快照规则
     快照的规则可以配置为，在n秒内如果超过m个key被修改，就自动快照，下边是配置文件中默认的规则：

     save 900 1 #900 秒内如果超过 1 个 key 被修改，则发起快照保存
     save 300 10 #300 秒内容如超过 10 个 key 被修改，则发起快照保存
     save 60 10000 #60 秒内容如超过 10000 个 key 被修改，则发起快照保存

   • 快照过程

     1. redis调用fork，创建子进程（子进程继承了父进程的整个地址空间，包括进程上下文,堆栈地址,内存信息进程控制块）。
     2. 父进程继续处理请求，子进程负责将内存内容写到临时文件。
        由于os的实时复制机制（copy on write），父子进程享有相同的物理页面，父进程处理写请求时，os会为其要修改的页面创建副本，而不是共享的页面。所以子进程地址空间内的数据是fork时整个数据库的一个快照。
     3. 子进程写入完毕后，用临时文件替换原来的快照文件，然后子进程退出

   • 手动写入快照
     可以通过save或者bgsave命令，通知redis做一次快照持久化。
     save操作是在主线程中保存快照的，而redis是单线程的，因此save操作会阻塞redis处理其他请求，因此不建议使用。

   • 数据丢失
     注意： 每次快照持久化都是将内存完整数据写入磁盘一次，而不是增量的同步变更数据，因此数据量大的时候，必然引起大的磁盘IO，可能会严重影响性能。

2. AOF
   由于快照的方式是隔一段时间做一次的，因此如果redis意外down掉的话，就会丢失最后一次快照之后的所有修改。
   如果应用不允许丢失任何修改的话，就可以采用AOF的方式。

   • 过程原理
     使用AOF持久化时，Redis会把所有的写请求都通过write函数追加到文件中（默认是appendonly.aof），Redis重启时，通过执行文件中的写命令，将数据重新加载到内存中。

   • 数据丢失
     由于os会在内核中，缓存write做的修改，所以可能不会立即将写命令写入到磁盘文件中，从而可能会丢失部分修改。
     但是我们可以通过配置appendfsync，强制告诉os写入磁盘的时机。有以下三种方式：

     appendfsync always # 每一次的写操作都写入到磁盘，最慢，但是能保证完全的持久化
     appendfsync everysec # 每秒钟写入磁盘一次，在性能和持久化方面做了折中
     appendfsync no # 完全以来os的写入时机，性能最好，但持久化没保证
     

   • 问题
     持久化文件会越来越大。
     假如我们调用incr test100次，持久化文件中就会保存了100条incr命令，但是其中99条都是多余的，因为要恢复这个状态，我们只需要执行一次set test 100就可以了。

     使用bgrewriteaof命令，可以压缩aof持久化文件。这个命令的过程，类似于RDB方式写入快照的方式，会将内存中的数据以命令的方式写入临时文件，然后替换原来的持久化文件。具体过程如下：

     1. Redis fork出子进程。
     2. 子进程根据内存中的数据库快照，往临时文件中写入重建数据库状态的命令。（这个命令不是client的写命令）
     3. 父进程继续处理client请求，除了把新的写请求写入到原来的aof文件中外，还把这些命令缓存起来。保证如果子进程重写失败后，原来的aof文件还能用。
     4. 子进程把快照写入到临时文件完成后，通知主进程把缓存的命令也写入到临时文件。
     5. 主进程用临时文件替换原来的aof文件，并重命名，后面收到的写命令也追加到新的aof文件中。

     :::: bgrewriteaof并没用读取旧的aof文件，而是将内存中的数据库内容用命令的方式重写了一份