redis持久化的几种方式

一、简介

Redis是一种高级key-value数据库。它跟memcached类似，不过数据可以持久化，而且支持的数据类型很丰富。有字符串，链表，集合和有序集合。支持在服务器端计算集合的并，交和补集(difference)等，还支持多种排序功能。所以Redis也可以被看成是一个数据结构服务器。

Redis的所有数据都是保存在内存中，然后不定期的通过异步方式保存到磁盘上(这称为“半持久化模式”)；也可以把每一次数据变化都写入到一个append only file(aof)里面(这称为“全持久化模式”)。

由于Redis的数据都存放在内存中，如果没有配置持久化，redis重启后数据就全丢失了，于是需要开启redis的持久化功能，将数据保存到磁盘上，当redis重启后，可以从磁盘中恢复数据。redis提供两种方式进行持久化，一种是RDB持久化（原理是将Reids在内存中的数据库记录定时 dump到磁盘上的RDB持久化），另外一种是AOF（append only file）持久化（原理是将Reids的操作日志以追加的方式写入文件）。那么这两种持久化方式有什么区别呢，改如何选择呢？网上看了大多数都是介绍这两种方式怎么配置，怎么使用，就是没有介绍二者的区别，在什么应用场景下使用。

Redis 提供了多种不同级别的持久化方式：

1 RDB 持久化可以在指定的时间间隔内生成数据集的时间点快照（point-in-time snapshot）。

2 AOF 持久化记录服务器执行的所有写操作命令，并在服务器启动时，通过重新执行这些命令来还原数据集。 AOF 文件中的命令全部以 Redis 协议的格式来保存，新命令会被追加到文件的末尾。 Redis 还可以在后台对 AOF 文件进行重写（rewrite），使得 AOF 文件的体积不会超出保存数据集状态所需的实际大小。

3 Redis 还可以同时使用 AOF 持久化和 RDB 持久化。在这种情况下，当 Redis 重启时，它会优先使用 AOF 文件来还原数据集，因为 AOF 文件保存的数据集通常比 RDB 文件所保存的数据集更完整。

4 你甚至可以关闭持久化功能，让数据只在服务器运行时存在

二、区别

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，实际操作过程是fork一个子进程，先将数据集写入临时文件，写入成功后，再替换之前的文件，用二进制压缩存储。

AOF持久化以日志的形式记录服务器所处理的每一个写、删除操作，查询操作不会记录，以文本的方式记录，可以打开文件看到详细的操作记录。

三、二者优缺点

RDB存在哪些优势呢？

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1). 一旦采用该方式，那么你的整个Redis数据库将只包含一个文件，这对于文件备份而言是非常完美的。比如，你可能打算每个小时归档一次最近24小时的数据，同时还要每天归档一次最近30天的数据。通过这样的备份策略，一旦系统出现灾难性故障，我们可以非常容易的进行恢复。

2). 对于灾难恢复而言，RDB是非常不错的选择。因为我们可以非常轻松的将一个单独的文件压缩后再转移到其它存储介质上。

3). 性能最大化。对于Redis的服务进程而言，在开始持久化时，它唯一需要做的只是fork出子进程，之后再由子进程完成这些持久化的工作，这样就可以极大的避免服务进程执行IO操作了。

4). 相比于AOF机制，如果数据集很大，RDB的启动效率会更高。

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RDB又存在哪些劣势呢？

1). 如果你想保证数据的高可用性，即最大限度的避免数据丢失，那么RDB将不是一个很好的选择。因为系统一旦在定时持久化之前出现宕机现象，此前没有来得及写入磁盘的数据都将丢失。

2). 由于RDB是通过fork子进程来协助完成数据持久化工作的，因此，如果当数据集较大时，可能会导致整个服务器停止服务几百毫秒，甚至是1秒钟。

AOF的优势有哪些呢？

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1). 该机制可以带来更高的数据安全性，即数据持久性。Redis中提供了3中同步策略，即每秒同步、每修改同步和不同步。事实上，每秒同步也是异步完成的，其效率也是非常高的，所差的是一旦系统出现宕机现象，那么这一秒钟之内修改的数据将会丢失。而每修改同步，我们可以将其视为同步持久化，即每次发生的数据变化都会被立即记录到磁盘中。可以预见，这种方式在效率上是最低的。至于无同步，无需多言，我想大家都能正确的理解它。

2). 由于该机制对日志文件的写入操作采用的是append模式，因此在写入过程中即使出现宕机现象，也不会破坏日志文件中已经存在的内容。然而如果我们本次操作只是写入了一半数据就出现了系统崩溃问题，不用担心，在Redis下一次启动之前，我们可以通过redis-check-aof工具来帮助我们解决数据一致性的问题。

3). 如果日志过大，Redis可以自动启用rewrite机制。即Redis以append模式不断的将修改数据写入到老的磁盘文件中，同时Redis还会创建一个新的文件用于记录此期间有哪些修改命令被执行。因此在进行rewrite切换时可以更好的保证数据安全性。

4). AOF包含一个格式清晰、易于理解的日志文件用于记录所有的修改操作。事实上，我们也可以通过该文件完成数据的重建。

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AOF的劣势有哪些呢？

1). 对于相同数量的数据集而言，AOF文件通常要大于RDB文件。RDB 在恢复大数据集时的速度比 AOF 的恢复速度要快。

2). 根据同步策略的不同，AOF在运行效率上往往会慢于RDB。总之，每秒同步策略的效率是比较高的，同步禁用策略的效率和RDB一样高效。

二者选择的标准，就是看系统是愿意牺牲一些性能，换取更高的缓存一致性（aof），还是愿意写操作频繁的时候，不启用备份来换取更高的性能，待手动运行save的时候，再做备份（rdb）。rdb这个就更有些 eventually consistent的意思了。

四、配置

RDB方式

Redis通过创建快照的方式获取某一时刻Redis中所有数据的副本。用户可以针对该快照进行各种操作，比如：将快照复制到其他服务器从而完成Redis的主从复制，或者将快照留在原地，服务器重启的时候重用数据。

根据配置文件，可以手动设置Redis快照名及路径：

1 # RDB文件名

2 dbfilename "dump.rdb"

3# RDB文件和AOF文件路径

4dir "/usr/local/var/db/redis"

Redis创建快照主要有以下几种方式：

（1）客户端直接通过命令BGSAVE或者SAVE来创建一个快照

1 - BGSAVE是通过redis调用fork来创建一个子进程，然后子进程负责将快照写入磁盘，而父进程仍然继续处理命令。

2 - SAVE是在没有足够的内存空间去执行BGSAVE或者无所谓等待的时候。执行SAVE命令过程中，redis不在响应任何其他命令。

（2）在redis.conf中设置save配置选项（应用开发中比较常用）

1 # 当在规定的时间内，Redis发生了写操作的个数满足条件，会触发发生BGSAVE命令。

2 # save <seconds> <changes>

3 # 当用户设置了多个save的选项配置，只要其中任一条满足，Redis都会触发一次BGSAVE操作，比如：900秒之内至少一次写操作、300秒之内至少发生10次写操作、60秒之内发生至少10000次写操作都会触发发生快照操作

4 save 900 1

5 save 300 10

6 save 60 10000

（3）当Redis通过shutdown命令关闭服务器请求时，会执行SAVE命令创建一个快照，如果使用kill -9 PID将不会创建快照。

　　注意：

1 在只使用快照持久化来报错数据时，如果系统崩溃或者强杀，用户将会丢失最近一次生成快照之后更改的所有数据。因此如果应用程序对于两次快照间丢失的数据可接受，利用快照就是一个很好的方式，但是往往一些系统对于丢失几分钟的数据都不可接受，比如高频的电子商务系统。

2 此外，如果Redis存储的数据量长达数十G的时候，没执行一次快照需要花费大量时间，严重影响到服务器的性能。

AOF方式

　　在执行写命令时，AOF持久化会将执行的写命令也写到AOF文件的末尾，以此来记录数据的变化。换句话说，将AOF文件中包含的内容重新执行一遍，就可以回复AOF文件所记录的数据集。

在Redis.conf配置中设置如下：

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1 # redis默认关闭AOF机制，可以将no改成yes实现AOF持久化

2 appendonly no

3 # AOF文件

4 appendfilename "appendonly.aof"

5 # AOF持久化同步频率，always表示每个Redis写命令都要同步fsync写入到磁盘中，但是这种方式会严重降低redis的速度；everysec表示每秒执行一次同步fsync，显示的将多个写命令同步到磁盘中；no表示让操作系统来决定应该何时进行同步fsync，Linux系统往往可能30秒才会执行一次

6 # appendfsync always

7 appendfsync everysec

8 # appendfsync no

10 # 在日志进行BGREWRITEAOF时，如果设置为yes表示新写操作不进行同步fsync，只是暂存在缓冲区里，避免造成磁盘IO操作冲突，等重写完成后在写入。redis中默认为no

11 no-appendfsync-on-rewrite no

12 # 当前AOF文件大小是上次日志重写时的AOF文件大小两倍时，发生BGREWRITEAOF操作。

13 auto-aof-rewrite-percentage 100

14 #当前AOF文件执行BGREWRITEAOF命令的最小值，避免刚开始启动Reids时由于文件尺寸较小导致频繁的BGREWRITEAOF。

15 auto-aof-rewrite-min-size 64mb

16 # Redis再恢复时，忽略最后一条可能存在问题的指令(因为最后一条指令可能存在问题，比如写一半时突然断电了)

17 aof-load-truncated yes

18 #Redis4.0新增RDB-AOF混合持久化格式，在开启了这个功能之后，AOF重写产生的文件将同时包含RDB格式的内容和AOF格式的内容，其中RDB格式的内容用于记录已有的数据，而AOF格式的内存则用于记录最近发生了变化的数据，这样Redis就可以同时兼有RDB持久化和AOF持久化的优点（既能够快速地生成重写文件，也能够在出现问题时，快速地载入数据）。

19 aof-use-rdb-preamble no