《Redis系列专题》之 Redis的持久性

作者： 常明，Java架构师
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Redis和Memcached都是基于内存的key-value存储系统，但Redis有很多独特特性受到更加青睐。

Redis和Memcached的显著不同除了Redis支持更多数据类型外，Redis数据支持持久化也是很重要的一个方面。这也是在很多应用场合选择Redis的一个重要原因。

Redis数据持久化有两种模式，分别是RDB和AOF。这两种模式可以分别独立存在，也可以同时使用。当然，开启Redis数据持久化功能毕竟会消耗资源影响到性能，故在不必要开启时尽量不要开启，以保证Redis最高效地运行。

RDB模式即是在给定时间点将Redis数据库快照保存为一个.rdb文件。当Redis重启时会根据这个快照文件重新加载数据。

其实，这个快照文件就相当于Redis的一次数据备份。如有必要，可以制定数据备份策略，进行数据月备份、周备份、日备份甚至是小时备份，必要时进行灾难恢复。

我们知道，Redis是单线程处理客户请求操作的。当Redis启动RDB数据快照备份时，主线程会fork出一个子线程专门处理持久化操作，最大限度地减少对Redis性能的影响。

当然，由于是定点数据快照备份，Redis数据恢复时可能会有一定的数据损失。

客户端可以执行BGSAVE或SAVE命令启动快照备份。SAVE命令与BGSAVE命令的区别是SAVE命令执行时Redis会停止其它响应服务，在服务正常shutdown时也会启动。

BGSAVE操作也可以通过在redis.conf文件中配置相关操作来触发：

save 参数，设置定点保存快照数据规则，如：

save 900 1 900秒后至少有1个键发生改变
save 300 10 300秒后至少有10个键发生改变

可以有多条save规则同时起作用，当最后有save "" 语句时表示禁用RDB模式。

RDB模式其它的相关配置参数包括：

stop-writes-on-bgsave-error yes 如果快照文件存硬盘发生错误，是否停止写操作。一般用yes，明确告知前端数据备份出错了。

rdbcompression yes rdb备份文件是否采用压缩模式， 一般yes。

rdbchecksum yes rdb文件是否启用CRC64文件数据完整性检查，一般yes。

dbfilename dump.rdb rdb文件名

dir ./ rdb文件目录，，也适用于AOF模式，即aof文件的目录。

AOF模式是将每一写操作命令写入文件，在数据恢复时，AOF模式会尽最大可能减少数据损失。因此如果两个模式都开启，Redis重启时会优先根据aof文件进行数据恢复。

但aof文件通常会比rdb文件要大很多，加载时间也更长。不过Redis会自动启动rewrite重写aof文件，仅保留有效写操作，这样会减少文件大小。

AOF模式相关的配置参数有：

appendonly no 是否开启AOF持久化模式

appendfilename "appendonly.aof" aof文件名

appendfsync everysec Redis 执行数据从缓冲区写入硬盘的策略，可以有三个选项，everysec 是缺省推荐，每秒执行一次。no 表示由操作系统自己决定。always 是每次写操作，该选项会影响性能但能最大保证写操作命令写入aof文件。

no-appendfsync-on-rewrite no 在Redis执行save或rewrite后台I/O操作时，同样执行appendfsync写入硬盘策略。当对性能产生较大影响时，可设置为yes，不执行appendfsync策略。

auto-aof-rewrite-percentage 100
auto-aof-rewrite-min-size 64mb

上两句表示BGREWRITEAOF后台进程rewrite启动策略，这两项表示aof文件至少64mb,且aof文件大小增长了100%

aof-load-truncated yes Redis启动加载aof文件，如果发现末尾命令不完整则自动截掉，成功加载前面正确的数据。如果设置为no，遇到此类情况，Redis启动失败，用redis-check-aof 工具手工修复。

无论RDB还是AOF,都会对Redis的高性能运行或多或少产生影响。为了最大化提高Redis运行效率，无持久化必要的情况下尽量不开启持久化功能。如开启，可以利用Redis复制功能将持久化功能转移到从库上。

Redis复制，本身是用来解决大规模应用场景下，Redis的服务响应能力。由于其存在多个数据源，数据丢失风险大为降低。同时，持久化功能可以分布式部署不占用主计算资源。当然，这种配置下主库慎用restart功能，防止从库自动复制刷新掉持久化数据。

Redis复制功能支持主从复制，一个主库可以挂多个从库，支持读写分离。同时从库可以再挂从库形成级联复制。

对于2.8版本以上的Redis,Redis会支持增量复制。第一次连接时，执行完全同步操作。主库收到命令后，和收到sync一样，会启动bgsave保存rdb文件，传输rdb文件到从库进行加载，完成复制。同时，在此过程中，主库会把后续的写操作存入backlog缓存区，这样不影响rdb复制过程中，主库继续对外工作。从库加载rdb完成，随即主库传输backlog写命令完成同步。此后,主库将以Redis自定义的私有协议继续传输写命令保持同步。

如各种原因与主库连接中断，从库发出psync命令看是否可以增量复制，从库将保存主库的run id和replication offset发送给主库，主库核实run id，且复制偏移量的数据在backlog中仍存在，则进行增量复制。否则，重新进行全量复制。

主从复制配置比较简单，主库相关参数：
repl-backlog-size 1mb 将写命令存入backlog缓存区，为以后从库与主库重新联接后，执行增量复制。

从库相关参数：

slaveof <主库IP> <主库端口号> 连接主库，会向主库发出sync同步命令。

slave-serve-stale-data yes 从库和主库失联或数据复制正在进行中，如该变量是yes，则从库仍用老版本数据提供服务，如为no，则拒绝服务，返回"SYNC with master in progress" 错误。

slave-read-only yes 只读模式