Redis是如何持久化到硬盘的

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Redis为什么需要持久化

我们在项目中或多或少会用到Redis，Redis主要用作缓存数据库。使用Redis可以大大提升我们程序是性能，使用Redis之所以快的原因之一是Redis的数据是存储在内存中，应用程序访问Redis只需要从内存中读取即可。

从内存中读取数据确实能提高访问速度，但是当Redis挂了，内存中的数据就会丢失掉，为了防止数据丢失，我们需要将数据持久化到硬盘中。当Redis挂了，数据已经存储到硬盘中了，Redis重启后，硬盘中的数据就会重新加载到内存中。

那么，问题来了。

“

Redis是如何持久化的？

”

两种持久化方式

在Redis中提供了两种不同的持久化方式：RDB和AOF。

RDB持久化方式能够在指定的时间间隔能对你的数据进行快照存储。
AOF持久化方式记录每次对服务器写的操作，当服务器重启的时候会重新执行这些命令来恢复原始的数据，AOF命令以Redis协议追加保存每次写的操作到文件末尾。Redis还能对AOF文件进行后台重写，使得AOF文件的体积不至于过大。

当我们同时开启两种持久化方式时，在Redis重启的时候会优先载入AOF文件来恢复原始的数据，因为在通常情况下AOF文件保存的数据集要比RDB文件保存的数据集要完整。

我们来看看Redis的配置文件redis.conf，看看有关持久化的配置。

如果我们要启用AOF模式，需要将

appendonly no修改为appendonly yes

这是3个AOF持久化策略配置。

“

appendfsync everysec：表示每秒执行一次数据同步到硬盘的操作，那么这一秒的间隔内很有可能数据丢失。这个是程序默认的策略。

appendfsync always：表示每次写入都会执行数据同步。

appendfsync no：表示Redis不执行数据同步，由操作系统执行。

”

我们再来看看RDB形式存储配置。

这里的格式为：

save <时间间隔（秒）>  <写入次数>

从上面的配置我们知道：

“

save 900 1：900秒内如果至少有一个key的值发生变化，则保存。

save 200 10：300秒内如果至少有10个key值发生变化，则保存。

save 60 10000：规则同上。

”

如果我们要停用，直接注释即可。

关于RDB

我们来看看RDB有什么优缺点。

RDB的优点

RDB是一个非常紧凑的文件，它保存了某个时间点的数据集，非常适用于数据集的备份，比如你可以在每个小时保存一下过去24小时内的数据，同时每天保存过去30天的数据。这样即使出了问题你也可以根据需求恢复到不同版本的数据集。
RDB是一个紧凑的单一文件，很方便传送到另一个远端数据中心，非常适用于灾难恢复。
RDB在保存RDB文件时父进程唯一需要做的就是fork出一个子进程，接下来的工作全部由子进程来做，父进程不需要再做其他IO操作，所以RDB持久化方式可以最大化redis的性能。
与AOF相比，在恢复大的数据集的时候，RDB方式会更快一些。

RDB的缺点

如果你希望在Redis意外停止工作（例如电源中断）的情况下丢失的数据最少的话，那么RDB不适合你。虽然你可以配置不同的save时间点(例如每隔5分钟并且对数据集有100个写的操作)，是Redis要完整的保存整个数据集是一个比较繁重的工作，你通常会每隔5分钟或者更久做一次完整的保存，万一在Redis意外宕机，你可能会丢失几分钟的数据。
RDB 需要经常fork子进程来保存数据集到硬盘上，当数据集比较大的时候，fork的过程是非常耗时的,可能会导致Redis在一些毫秒级内不能响应客户端的请求.如果数据集巨大并且CPU性能不是很好的情况下，这种情况会持续1秒，AOF也需要fork，但是你可以调节重写日志文件的频率来提高数据集的耐久度。

从上面我们可以知道，RDB保存的是数据，由于数据的保存是个非常繁重的操作，所以保存的是某个时间段的数据，因此用RDB恢复数据会比较快。但是恢复的数据可能会有丢失的。

关于AOF

AOF的优点

使用AOF 会让Redis更加耐久，我们可以使用不同的fsync策略：无fsync，每秒fsync,每次写的时候fsync。使用默认的每秒fsync策略，Redis的性能依然很好(fsync是由后台线程进行处理的，主线程会尽力处理客户端请求)，一旦出现故障，你最多丢失1秒的数据。
AOF文件是一个只进行追加的日志文件，所以不需要写入seek，即使由于某些原因(磁盘空间已满，写的过程中宕机等等)未执行完整的写入命令，我们也可使用redis-check-aof工具修复这些问题。
Redis 可以在 AOF 文件体积变得过大时，自动地在后台对 AOF 进行重写：重写后的新 AOF 文件包含了恢复当前数据集所需的最小命令集合。整个重写操作是绝对安全的，因为 Redis 在创建新 AOF 文件的过程中，会继续将命令追加到现有的 AOF 文件里面，即使重写过程中发生停机，现有的 AOF 文件也不会丢失。而一旦新 AOF 文件创建完毕，Redis 就会从旧 AOF 文件切换到新 AOF 文件，并开始对新 AOF 文件进行追加操作。
AOF 文件有序地保存了对数据库执行的所有写入操作，这些写入操作以 Redis 协议的格式保存，因此 AOF 文件的内容非常容易被人读懂，对文件进行分析（parse）也很轻松。导出（export） AOF 文件也非常简单：举个例子，如果你不小心执行了 FLUSHALL 命令，但只要 AOF 文件未被重写，那么只要停止服务器，移除 AOF 文件末尾的 FLUSHALL 命令，并重启 Redis ，就可以将数据集恢复到 FLUSHALL 执行之前的状态。

AOF的缺点

对于相同的数据集来说，AOF 文件的体积通常要大于 RDB 文件的体积。
根据所使用的 fsync 策略，AOF 的速度可能会慢于 RDB 。在一般情况下，每秒 fsync 的性能依然非常高，而关闭 fsync 可以让 AOF 的速度和 RDB 一样快，即使在高负荷之下也是如此。不过在处理巨大的写入载入时，RDB 可以提供更有保证的最大延迟时间（latency）。

从上面我们可以知道，AOF模式保存的是写入命令，由于保存的是操作的命令，所以在保存这一步动作比较轻松，恢复起来的数据也会比较全，但是由于保存的是命令，恢复时需要执行一次这些命令，会比较耗时。

综上所述，我们可以使用RDB与AOF混合模式来进行持久化。未来Redis可能会将RDB与AOF合成单个持久化模型。