一、导读

Redis是内存数据库，它将字节的数据库状态存储在内存里面，所以如果不想办法将存储在内存里的数据库状态保存到磁盘中，那么Redis服务器进程一旦退出，Redis中的数据库状态也会消失不见…

总所周知，Redis实现持久化主要有两种方式——RDB和AOF，本文主要介绍RDB。

RDB持久化既可以手动执行，也可以根据服务器配置选项定期执行，该功能可以将某个时间点上的数据库状态保存到一个RDB文件中，如图1：

RDB持久化所生成的RDB文件是一个经过压缩的二进制文件 ，通过该文件可以还原生成RDB文件的数据库状态，如图2：

本文主要介绍：

Redis服务器保存和载入RDB文件的方法，分析save命令和bgsave命令的实现

Redis服务器自动保存功能的实现原理

分析RDB文件的组成部分以及其结构和含义

二、RDB文件的创建与载入

Redis的save和bgsave命令用于生成RDB文件。

1.SAVE命令

save命令会阻塞Redis服务器进程，直到RDB文件创建完毕为止，在服务器进程阻塞期间，服务器不能处理任何命令请求。

redis> SAVE //等待直到RDB文件创建完毕OK

2.BGSAVE命令

bgsave命令会派生出一个子进程，然后由子进程负责创建RDB文件，服务器进程（父进程）继续处理命令请求。

redis> BGSAVE //派生子进程，并由子进程创建RDB文件Background saving started

两个命令创建RDB文件的实际工作由rdb.c/rdbSave函数完成，以下是SAVE和BGSAVE的伪码

public static void save(){    rdbSave();}public static void bgSave(){    PID pid = fork();//创建子进程    if(pid == 0){        rdbSave();//子进程负责创建RDB文件        signal_parent();//完成后向父进程发送信号    }else if(pid > 0){        handle_request_and_wait_signal();//父进程继续处理命令请求，并通过轮询等待子进程的信号    }else{        handle_fork_error();//处理出错情况    }}

RDB文件会在Redis服务器启动的时候载入，但要注意是否有AOF文件。载入RDB文件是由rdb.c/rdbLoad函数完成。

3.服务器状态

接下来通过表格来说明save、bgsave和载入RDB文件时的Redis服务器状态

三、自动间隔性保存

由于bgsave命令可以在不阻塞服务器的情况下生成RDB文件，所以用户可以通过设置服务器配置的save选项，让服务器每隔一段时间自动执行一次bgsave命令。

例如:

save 900 1save 300 10save 60 10000

只要满足以下三个条件的任意一个，BGSAVE命令就会被执行：

• 服务器在900秒之内，对数据库进行了至少1次修改
• 服务器在300秒之内，对数据库进行了至少10次修改
• 服务器在60 秒之内，对数据库进行了至少10000次修改

1.设置保存条件

当配置文件设置了以下值后：

save 900 1save 300 10save 60 10000

服务器状态中的保存条件的数据结构如下：

从这个数据结构可以看出，saveparams是Redis服务器的一个数组，数组中的每个元素都是一个saveparam对象，saveparam对象又有两个属性分别为seconds（秒数）和changes（修改数）

2.dirty计数器和lastsave属性

dirty计数器记录距离上一次成功执行save或bgsave命令之后，服务器对数据库状态进行了多少次修改。

lastsave属性是一个UNIX时间戳，记录了服务器上一次成功执行save或bgsave的时间。

3.检查保存条件是否满足

Redis的服务器周期性操作函数serverCron默认每隔100毫秒就会执行一次，该函数用于对正在运行的服务器进行维护，其负责检查save选项所设置的保存条件是否已经满足，满足则执行bgsave命令。

四、RDB文件结构

这里主要讲下databases、EOF和check_sum的含义：

databases 部分包含零个或任意多个数据库，以及各个数据库中的键值对数据:

若服务器中所有数据库为空，则databases 也为空，长度为0字节

若服务器中至少有一个数据库非空，则databases 部分的长度会与数据库所保存的键值对的数量、类型和内容有关。

EOF 常量的长度为1字节，这个常量标志着RDB文件正文内容的结束，当读入程序遇到EOF时，则会感知到所有数据库的所有键值对都已经载入完毕了。

check_sum 是一个8字节的无符号整数，保存着一个校验和，其根据REDIS、db_version、databases、EOF四个部分的内容进行计算得出的。服务器在载入RDB文件时，会将载入数据所计算出的校验和与check_sum所记录的校验和进行对比，以此来检查RDB文件是否出错或损坏。

1.databases部分

一个RDB文件的databases部分可以保存任意多个非空数据库。

此RDB文件保存了0号和6号数据库中的所有键值对数据

而每个非空数据库在RDB文件中都保存以下三个部分

SELECTDB 常量的长度为1字节，当程序读到这个值时，它知道接下来要读入的将是一个数据库号码。

db_number 保存着一个数据库号码，长度为1、2或5字节，当程序读入db_number部分后，服务器会调用select命令，根据读入的数据库号码进行数据库切换，使得之后读入的键值对可以载入到正确的数据库中。

key_value_pairs部分保存数据库的所有键值对。若键值对带有过期时间，则过期时间也会和键值对保存在一起。

例如：0号数据库中的结构：

对应于本节开始给出的RDB文件，补充完整如下图：

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