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[面试]关于Redis 的持久化你了解吗

news 2024/11/8 23:01:14

Redis的持久化是指Redis服务器在关闭或重启时，将内存中的数据保存到磁盘上的一种机制。Redis支持多种持久化方式。

一、RDB（Redis Database）持久化

RDB持久化是Redis默认采用的持久化方式，它将Redis在某个时间点的数据保存到磁盘上的快照。RDB文件是二进制文件，通过压缩算法来减小文件大小。

工作原理：RDB持久化是通过fork子进程来实现的，将当前内存中的数据直接写入到一个临时文件中，然后再替换现有的RDB文件。在fork子进程之前，Redis会将所有的写操作转发到AOF缓冲区中，以确保数据的一致性。当子进程完成RDB文件的保存后，Redis会将AOF缓冲区中的数据写入到新的AOF文件中，这样就保证了数据的持久化。

RDB文件用于将Redis内存中的数据快照保存到磁盘上，以便在Redis服务器重启时能够恢复数据。它是Redis默认的持久化方式之一，通过将所有数据转换为二进制格式并以RDB文件的方式来存储。
AOF缓冲区是一个位于用户空间的内存区域，用于暂时存储Redis服务器执行的写命令。这些写命令随后会被追加到AOF文件中，以便在Redis服务器重启时能够恢复数据。
AOF文件用于记录Redis服务器接收到的所有写命令，这些命令以Redis协议的格式进行存储。当Redis服务器重启时，它会读取AOF文件，并按照其中记录的命令顺序重新执行，以恢复数据库的状态。因此，AOF文件能够确保数据的持久性和可靠性。

触发机制：RDB持久化可以手动触发，也可以自动触发。手动触发通过执行SAVE或BGSAVE命令来实现，其中SAVE命令会阻塞Redis主线程，直到RDB文件创建完毕，而BGSAVE命令则通过创建一个子进程来生成RDB文件，避免阻塞主线程。自动触发则是根据redis.conf配置文件中的规则来自动执行BGSAVE命令，例如“save 900 1”表示在900秒内如果有1个key发生变化，就会触发持久化。

优缺点：RDB持久化的优点是恢复数据的速度较快，因为RDB文件是二进制文件，直接读入内存恢复即可。缺点是可能会丢失最后一次持久化之后的数据，且在恢复大量数据时可能会导致Redis的启动时间较长。

二、AOF（Append Only File）持久

AOF持久化是将Redis的操作命令追加到一个文件中，这个文件就是AOF文件。AOF文件是一个日志文件，记录了对Redis的操作命令，包括写操作和删除操作。

工作原理：AOF持久化是通过将Redis的每个写操作追加到AOF文件的末尾来实现的。当Redis需要重新加载数据时，只需要将AOF文件中的写操作重新执行一遍即可恢复数据。为了提高效率，Redis会将一些写操作进行合并，以减少文件的大小。当AOF文件变得太大时，Redis会自动进行重写，将AOF文件中的写操作进行压缩。

触发机制：AOF持久化也可以手动触发和自动触发。手动触发通过执行BGREWRITEAOF命令来实现，该命令会创建一个子进程来重写AOF文件。自动触发则是根据配置文件中的规则来自动执行BGREWRITEAOF命令，例如当AOF文件大小超过上一次重写后的一定百分比时。

BGREWRITEAOF是Redis中用于异步执行AOF（Append Only File）文件重写操作的命令

优缺点：AOF持久化的优点是可以保证数据的完整性和一致性，因为AOF文件记录了所有的写操作。缺点是相对于RDB持久化，恢复数据的速度较慢，因为需要重新执行AOF文件中的写操作。同时，AOF文件通常比RDB文件更大。

三、混合持久化（Redis 4.0新增）

混合持久化结合了RDB的快速加载和AOF的数据安全性。在AOF重写时，会同时使用RDB和AOF两种格式。

工作原理：在AOF重写时，Redis先创建一个当前数据集的RDB快照，并将这个快照写入新的AOF文件的开头。然后，从快照创建开始，之后的写操作以AOF格式追加到文件末尾。这样，最终的AOF文件结构就是[RDB数据][AOF增量数据]。

优缺点：混合持久化的优点是重启时可以快速加载RDB部分来恢复大部分数据，然后执行AOF部分的命令来恢复最新的数据变更。这样既保证了数据的快速恢复，又提供了更好的数据安全性。缺点是AOF文件的大小可能会比单纯的AOF文件大一些，因为包含了RDB快照的数据。但是，由于RDB格式更紧凑，所以通常比单纯的AOF文件小。