Redis是非常重要的分布式缓存,在大型架构里都是广泛使用到,今天重点详解Redis的持久化机制@mikechen
本篇已收于mikechen原创超30万字《阿里架构师进阶专题合集》里面。
Redis持久化
Redis持久化是指将Redis数据库中的数据保存到磁盘上,以确保数据在Redis服务器重启或发生故障时的持久性。
默认情况下,Redis是一个基于内存的数据库,数据存储在内存中,这意味着在Redis服务器关闭或重启时,内存中的数据会丢失。
为了解决这个问题,Redis提供了持久化机制,它将数据以某种格式保存到磁盘上,从而保证数据的持久性。
Redis持久化机制
Redis提供了两种主要的持久化机制,分别是:RDB持久化和RDB持久化。
1.RDB持久化
RDB持久化是将Redis数据库在内存中的数据,以二进制格式保存到硬盘上的文件中。
如下图所示:
下面是Redis RDB持久化的主要步骤:
- Fork子进程:Redis使用fork系统调用创建一个子进程,子进程将负责执行实际的RDB持久化操作,而父进程则继续处理客户端请求。
- 快照生成:子进程会将当前数据库的状态快照写入一个临时文件中。快照包含了当前数据库中所有键值对的数据,以及一些额外的元数据信息。
- 原子性替换:当子进程完成快照的生成后,它会使用原子操作替换掉之前的RDB文件,确保在替换过程中不会发生数据损坏或数据丢失。
- 完成持久化:子进程完成RDB文件的替换后,将关闭临时文件,并通知父进程持久化操作已经完成。
Redis RDB持久化优点
Redis RDB机制只需要一个文件dump.rdb即可对Redis的内存数据进行持久化存储,并且具有容灾性好的特点,因为该文件可以保存到安全的磁盘上。
Redis RDB持久化缺点
相对于AOF机制而言,RDB机制的数据安全性可能会稍差一些。
因为RDB机制是间隔一定时间进行一次持久化,如果在两次持久化之间Redis发生故障,可能会导致数据的丢失。
因此,RDB机制更适合对数据安全性要求不高的场景。
2.AOF持久化
AOF持久化是将Redis的写操作以追加的方式记录到一个文件(AOF文件)中,每当发生写操作时,Redis会将相应的命令追加到AOF文件的末尾。
如下图所示:
下面是Redis AOF持久化的主要步骤:
- 写入命令追加:每当Redis接收到一个写命令(如SET、DEL、INCR等),它会将相应的命令以追加的方式写入AOF文件的末尾。
- 文件同步:根据配置的策略,Redis会定期或根据写操作数量来触发AOF文件的同步操作。同步操作将AOF文件中的缓冲数据刷新到磁盘上的AOF文件,确保数据持久化。
- AOF重写(可选):当AOF文件变得过大时,可以执行AOF重写操作来压缩和优化AOF文件的大小。AOF重写会生成一个新的AOF文件,其中包含了从数据库快照开始到当前时间的写命令。通过AOF重写可以减小AOF文件的体积,提高加载速度。
- 重启时还原:当Redis重启时,会通过加载AOF文件中的命令来还原数据库的状态。Redis将逐个执行AOF文件中的命令,恢复数据库的数据。
Redis AOF持久化优点:
- 数据安全性:AOF持久化记录了每个写操作的命令,因此在发生故障或重启时,可以通过重新执行AOF文件中的命令来还原数据库的状态。
- 灵活性:AOF持久化记录了每个写操作的命令,而不仅仅是数据的快照,这使得在数据恢复时更加灵活,可以更细粒度地控制恢复的过程。
- 增量持久化:AOF持久化是以追加的方式记录写命令,因此对性能的影响相对较小。
Redis AOF持久化缺点:
- 文件较大:相对于RDB持久化而言,AOF文件通常会更大,因为AOF文件记录了每个写命令的详细信息。
- 恢复时间较长:当AOF文件较大时,在Redis重启后,需要将AOF文件中的命令逐个执行以还原数据库的状态,这会导致恢复的时间相对较长,尤其是在AOF文件很大的情况下。
以上
本篇已收于mikechen原创超30万字《阿里架构师进阶专题合集》里面。