【Redis】Redis RDB持久化

一、持久化简介

什么是持久化？

将内存中的数据保存至永久性存储介质称为持久化

为什么要持久化？

防止数据的意外丢失，确保数据安全性

如何防止数据丢失？

• RDB：快照形式，保存当前数据状态，存储数据结果，存储格式简单，关注点在数据
• AOF：日志形式，保存数据的操作过程，存储操作过程，存储格式复杂，关注点在数据的操作过程

二、数据快照RDB

1. save指令

使用save指令即可通过RBD方式进行数据持久化，需要手动执行save操作，持久化时会把redis中的数据默认保存在dump.rdb中，可在配置文件中指定目录

客户端在内存创建数据，并进行save持久化

查看指定dump.rdb中是否有内容

这就表示内存中的数据已经保存在硬盘文件里了

2. RDB文件相关配置

dbfilename dump.rdb

• 说明：设置本地数据库文件名，默认为dump.rdb
• 经验：通常设置为dump-端口号.rdb

dir

• 说明：设置存储.rdb文件的路径
• 经验：通常设置成存储空间较大的目录中，目录名称data

rdbcompression yes

• 说明：设置存储至本地数据库时是否压缩数据，默认为yes，采用LZF压缩
• 经验：通常默认为开启状态，如果设置成no，可以节省CPU运行时间，但会使存储的文件变大（巨大）

rdbchecksum yes

• 说明：设置读写.rdb文件时是否进行RDB文件的校验，该校验过程在写文件和读文件过程均进行，避免读写已损坏的文件
• 经验：通常默认为开启状态，如果设置为no，可以节约读写性过程约10%时间消耗，但是存储一定的数据损坏风险

stop-writes-on-bgsave-error yes

• 说明：后台存储过程中如果出现错误，是否停止保存操作
• 经验：通常默认为开启状态

修改配置后，需要重启服务程序才能生效，重启后将按照配置文件指定的文件路径和工作方式运行

验证save后数据保存在了rdb文件

服务端杀掉进程后，重新使用配置文件启动

客户端创建两个数据并save

查看rdb文件，已有相关记录

验证重启服务后，程序会从rdb文件中恢复数据到内存

客户端重新连接，发现数据还存在，这是因为服务进程启动时读取了rdb文件，进而恢复到内存中

3. bgsave指令

Redis是单线程的，所有命令都会在队列中排好队，不建议使用save指令，因为save指令的执行会阻塞当前Redis服务器，直到当前RDB过程完成，有可能会造成长时间阻塞，线上环境不建议使用

访问量很大时，单线程又得执行save，还得处理客户请求，造成效率降低，如何处理？

用bgsave解决：客户端发送bgsave后，redis会选择一个合适的时间执行后台执行，并不是像save一样收到指令立即执行

注意： bgsave命令是针对save阻塞问题做的优化，Redis内部所有涉及到RDB操作都采用bgsave的方式，save命令可以放弃使用

验证bgsave工作原理

客户端发送bgsave，可以看到给我们提示的是Background saving started

我们查看RDB文件，已经数据addr保存好了

我们查看一下日志文件（配置文件中的logfile）

4. 配置自动持久化

到目前为止，save和bgsave都是手动的保存指令，那么会引入以下问题：

• 反复执行保存命令，忘记了怎么办？
• 不知道数据产生了多少变化，何时保存？

Redis提供了一种自动进行数据持久化的方式：指定时间范围内，发生变化（这个变化包括增加、修改、删除）的key达到指定数量就进行持久化，需要在配置文件中进行一下配置：

save second changes

• second：监控时间范围
• changes：监控key的变化量

save 900 1        # 900s内有1个key发生变化，则进行bgsave持久化
save 300 10       # 300s内有10个key发生变化，则进行bgsave持久化
save 60 10000     # 60s内有10000个key发生变化，则进行bgsave持久化

修改配置conf文件

启动服务程序

客户端添加一个数据

查看服务器是否进行了持久化（rdb文件已提前清空）

客户端再添加一条数据，此时服务器按照配置文件，自动执行bgsave

此时服务器的rdb文件已经出现

无论get多少次，数据都不会改变，不会进行持久化；由于不进行数据比对，也就意味着对同一个数据连续修改两次，也会进行持久化

save使用注意事项：

• save配置要根据实际业务情况进行设置，持久化的频度过高或过低都会出现性能问题，结果可能是灾难性的
• save配置中对second与changes设置通常具有互补对应关系，尽量不要设置成包含性关系
• save配置启动后执行的是bgsave操作

5. RDB三种启动方式对比

由于配置文件启动save的方式，执行的就是bgsave，这里只比较save和bgsave

• save：由单进程执行，是同步的；save和其他的客户端请求都是排队处理的，若执行时间过长会阻塞其他指令；没有fork子进程，无额外内存消耗
• bgsave：由子进程执行，主进程可以继续处理其他请求，不会阻塞其他指令，是异步的，同时有额外内存开销（子进程）

6. rdb特殊启动形式

• 全量复制（在主从复制中用到）
• 服务器运行过程中重启

debug reload

• 关闭服务器时指定保存数据

shutdown save

7. RDB优缺点

RDB优点

• RDB是一个紧凑压缩的二进制文件，存储效率较高
• RDB内部存储的是redis在某个时间点的数据快照，非常适合用于数据备份，全量复制等场景
• RDB恢复数据的速度要比AOF快很多
• 应用：服务器中每X小时执行bgsave备份，并将RDB文件拷贝到远程机器中，用于灾难恢复

RDB缺点

• save频率低容易丢数据，save频率高会影响请求处理速度
• bgsave指令每次运行要执行fork操作创建子进程，要牺牲掉一些性能
• Redis的众多版本中未进行RDB文件格式的版本不统一，有可能出现这个版本的redis生成的rbd文件，用其他版本的redis打不开

RDB存储的弊端

• 存储数据量较大，效率较低——基于快照思想，每次读写都是全部数据，当数据量巨大时，效率非常低
• 大数据量下的IO性能较低
• 基于fork创建子进程，内存产生额外消耗
• 宕机会带来数据丢失