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这篇CFSDN的博客文章面试常问,工作常用的Redis持久化机制由作者收集整理,如果你对这篇文章有兴趣,记得点赞哟.
redis是一个内存数据库,数据保存在内存中,但是我们都知道内存的数据变化是很快的,也容易发生丢失。幸好Redis还为我们提供了持久化的机制,分别是RDB(Redis DataBase)和AOF(Append Only File).
在这里假设你已经了解了redis的基础语法,某字母网站都有很好的教程,可以去看。基本使用的文章就不写了,都是一些常用的命令.
下面针对这两种方式来介绍一下。由浅入深.
。
既然redis的数据可以保存在磁盘上,那么这个流程是什么样的呢?
要有下面五个过程:
(1)客户端向服务端发送写操作(数据在客户端的内存中).
(2)数据库服务端接收到写请求的数据(数据在服务端的内存中).
(3)服务端调用write这个系统调用,将数据往磁盘上写(数据在系统内存的缓冲区中).
(4)操作系统将缓冲区中的数据转移到磁盘控制器上(数据在磁盘缓存中).
(5)磁盘控制器将数据写到磁盘的物理介质中(数据真正落到磁盘上).
这5个过程是在理想条件下一个正常的保存流程,但是在大多数情况下,我们的机器等等都会有各种各样的故障,这里划分了两种情况:
(1)Redis数据库发生故障,只要在上面的第三步执行完毕,那么就可以持久化保存,剩下的两步由操作系统替我们完成.
(2)操作系统发生故障,必须上面5步都完成才可以.
在这里只考虑了保存的过程可能发生的故障,其实保存的数据也有可能发生损坏,需要一定的恢复机制,不过在这里就不再延伸了。现在主要考虑的是redis如何来实现上面5个保存磁盘的步骤。它提供了两种策略机制,也就是RDB和AOF.
。
RDB其实就是把数据以快照的形式保存在磁盘上。什么是快照呢,你可以理解成把当前时刻的数据拍成一张照片保存下来.
RDB持久化是指在指定的时间间隔内将内存中的数据集快照写入磁盘。也是默认的持久化方式,这种方式是就是将内存中数据以快照的方式写入到二进制文件中,默认的文件名为dump.rdb.
在我们安装了redis之后,所有的配置都是在redis.conf文件中,里面保存了RDB和AOF两种持久化机制的各种配置.
既然RDB机制是通过把某个时刻的所有数据生成一个快照来保存,那么就应该有一种触发机制,是实现这个过程。对于RDB来说,提供了三种机制:save、bgsave、自动化。我们分别来看一下 。
1、save触发方式 。
该命令会阻塞当前Redis服务器,执行save命令期间,Redis不能处理其他命令,直到RDB过程完成为止。具体流程如下:
执行完成时候如果存在老的RDB文件,就把新的替代掉旧的。我们的客户端可能都是几万或者是几十万,这种方式显然不可取.
2、bgsave触发方式 。
执行该命令时,Redis会在后台异步进行快照操作,快照同时还可以响应客户端请求。具体流程如下:
具体操作是Redis进程执行fork操作创建子进程,RDB持久化过程由子进程负责,完成后自动结束。阻塞只发生在fork阶段,一般时间很短。基本上 Redis 内部所有的RDB操作都是采用 bgsave 命令.
3、自动触发 。
自动触发是由我们的配置文件来完成的。在redis.conf配置文件中,里面有如下配置,我们可以去设置:
①save:这里是用来配置触发 Redis的 RDB 持久化条件,也就是什么时候将内存中的数据保存到硬盘。比如“save m n”。表示m秒内数据集存在n次修改时,自动触发bgsave.
默认如下配置:
不需要持久化,那么你可以注释掉所有的 save 行来停用保存功能.
②stop-writes-on-bgsave-error :默认值为yes。当启用了RDB且最后一次后台保存数据失败,Redis是否停止接收数据。这会让用户意识到数据没有正确持久化到磁盘上,否则没有人会注意到灾难(disaster)发生了。如果Redis重启了,那么又可以重新开始接收数据了 。
③rdbcompression ;默认值是yes。对于存储到磁盘中的快照,可以设置是否进行压缩存储.
④rdbchecksum :默认值是yes。在存储快照后,我们还可以让redis使用CRC64算法来进行数据校验,但是这样做会增加大约10%的性能消耗,如果希望获取到最大的性能提升,可以关闭此功能.
⑤dbfilename :设置快照的文件名,默认是 dump.rdb 。
⑥dir:设置快照文件的存放路径,这个配置项一定是个目录,而不能是文件名.
我们可以修改这些配置来实现我们想要的效果。因为第三种方式是配置的,所以我们对前两种进行一个对比:
4、RDB 的优势和劣势 。
①、优势 。
(1)RDB文件紧凑,全量备份,非常适合用于进行备份和灾难恢复.
(2)生成RDB文件的时候,redis主进程会fork()一个子进程来处理所有保存工作,主进程不需要进行任何磁盘IO操作.
(3)RDB 在恢复大数据集时的速度比 AOF 的恢复速度要快.
②、劣势 。
RDB快照是一次全量备份,存储的是内存数据的二进制序列化形式,存储上非常紧凑。当进行快照持久化时,会开启一个子进程专门负责快照持久化,子进程会拥有父进程的内存数据,父进程修改内存子进程不会反应出来,所以在快照持久化期间修改的数据不会被保存,可能丢失数据.
。
全量备份总是耗时的,有时候我们提供一种更加高效的方式AOF,工作机制很简单,redis会将每一个收到的写命令都通过write函数追加到文件中。通俗的理解就是日志记录.
1、持久化原理 。
他的原理看下面这张图:
每当有一个写命令过来时,就直接保存在我们的AOF文件中.
2、文件重写原理 。
AOF的方式也同时带来了另一个问题。持久化文件会变的越来越大。为了压缩aof的持久化文件。redis提供了bgrewriteaof命令。将内存中的数据以命令的方式保存到临时文件中,同时会fork出一条新进程来将文件重写.
重写aof文件的操作,并没有读取旧的aof文件,而是将整个内存中的数据库内容用命令的方式重写了一个新的aof文件,这点和快照有点类似.
3、AOF也有三种触发机制 。
(1)每修改同步always:同步持久化 每次发生数据变更会被立即记录到磁盘 性能较差但数据完整性比较好 。
(2)每秒同步everysec:异步操作,每秒记录 如果一秒内宕机,有数据丢失 。
(3)不同no:从不同步 。
4、优点 。
(1)AOF可以更好的保护数据不丢失,一般AOF会每隔1秒,通过一个后台线程执行一次fsync操作,最多丢失1秒钟的数据.
(2)AOF日志文件没有任何磁盘寻址的开销,写入性能非常高,文件不容易破损.
(3)AOF日志文件即使过大的时候,出现后台重写操作,也不会影响客户端的读写.
(4)AOF日志文件的命令通过非常可读的方式进行记录,这个特性非常适合做灾难性的误删除的紧急恢复。比如某人不小心用flushall命令清空了所有数据,只要这个时候后台rewrite还没有发生,那么就可以立即拷贝AOF文件,将最后一条flushall命令给删了,然后再将该AOF文件放回去,就可以通过恢复机制,自动恢复所有数据 。
5、缺点 。
(1)对于同一份数据来说,AOF日志文件通常比RDB数据快照文件更大 。
(2)AOF开启后,支持的写QPS会比RDB支持的写QPS低,因为AOF一般会配置成每秒fsync一次日志文件,当然,每秒一次fsync,性能也还是很高的 。
(3)以前AOF发生过bug,就是通过AOF记录的日志,进行数据恢复的时候,没有恢复一模一样的数据出来.
。
选择的话,两者加一起才更好。因为两个持久化机制你明白了,剩下的就是看自己的需求了,需求不同选择的也不一定,但是通常都是结合使用。有一张图可供总结:
对比了这几个特性,剩下的就是看自己了.
原文地址:https://mp.weixin.qq.com/s/UhHW47Y5TxmVnvxTq0bc-g 。
最后此篇关于面试常问,工作常用的Redis持久化机制的文章就讲到这里了,如果你想了解更多关于面试常问,工作常用的Redis持久化机制的内容请搜索CFSDN的文章或继续浏览相关文章,希望大家以后支持我的博客! 。
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