Redis 的讀寫都是在內(nèi)存中,所以它的性能較高,但在內(nèi)存中的數(shù)據(jù)會隨著服務器的重啟而丟失,為了保證數(shù)據(jù)不丟失,我們需要將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)存儲到磁盤,以便 Redis 重啟時能夠從磁盤中恢復原有的數(shù)據(jù),而整個過程就叫做 Redis 持久化。
Redis 持久化也是 Redis 和 Memcached 的主要區(qū)別之一,因為 Memcached 是不具備持久化功能的。
1.持久化的幾種方式
Redis 持久化擁有以下三種方式:
- 快照方式 (RDB, Redis DataBase)將某一個時刻的內(nèi)存數(shù)據(jù),以二進制的方式寫入磁盤;
- 文件追加方式 (AOF, Append Only File),記錄所有的操作命令,并以文本的形式追加到文件中;
- 混合持久化方式 ,Redis 4.0 之后新增的方式,混合持久化是結(jié)合了 RDB 和 AOF 的優(yōu)點,在寫入的時候,先把當前的數(shù)據(jù)以 RDB 的形式寫入文件的開頭,再將后續(xù)的操作命令以 AOF 的格式存入文件,這樣既能保證 Redis 重啟時的速度,又能簡單數(shù)據(jù)丟失的風險。
因為每種持久化方案,都有特定的使用場景,讓我們先從 RDB 持久化說起吧。
2.RDB簡介
RDB(Redis DataBase)是將某一個時刻的內(nèi)存快照(Snapshot),以二進制的方式寫入磁盤的過程。
3.持久化觸發(fā)
RDB 的持久化觸發(fā)方式有兩類:一類是手動觸發(fā),另一類是自動觸發(fā)。
1)手動觸發(fā)
手動觸發(fā)持久化的操作有兩個: save 和 bgsave ,它們主要區(qū)別體現(xiàn)在:是否阻塞 Redis 主線程的執(zhí)行。
① save 命令
在客戶端中執(zhí)行 save 命令,就會觸發(fā) Redis 的持久化,但同時也是使 Redis 處于阻塞狀態(tài),直到 RDB 持久化完成,才會響應其他客戶端發(fā)來的命令,所以 在生產(chǎn)環(huán)境一定要慎用 。
save 命令使用如下:
從圖片可以看出,當執(zhí)行完 save 命令之后,持久化文件 dump.rdb 的修改時間就變了,這就表示 save 成功的觸發(fā)了 RDB 持久化。
save 命令執(zhí)行流程,如下圖所示:
② bgsave 命令
bgsave(background save)既后臺保存的意思, 它和 save 命令最大的區(qū)別就是 bgsave 會 fork() 一個子進程來執(zhí)行持久化,整個過程中只有在 fork() 子進程時有短暫的阻塞,當子進程被創(chuàng)建之后,Redis 的主進程就可以響應其他客戶端的請求了,相對于整個流程都阻塞的 save 命令來說,顯然 bgsave 命令更適合我們使用。
bgsave 命令使用,如下圖所示:
bgsave 執(zhí)行流程,如下圖所示:
2)自動觸發(fā)
說完了 RDB 的手動觸發(fā)方式,下面來看如何自動觸發(fā) RDB 持久化?
RDB 自動持久化主要來源于以下幾種情況。
① save m n
save m n 是指在 m 秒內(nèi),如果有 n 個鍵發(fā)生改變,則自動觸發(fā)持久化。
參數(shù) m 和 n 可以在 Redis 的配置文件中找到,例如, save 60 1 則表明在 60 秒內(nèi),至少有一個鍵發(fā)生改變,就會觸發(fā) RDB 持久化。
自動觸發(fā)持久化,本質(zhì)是 Redis 通過判斷,如果滿足設(shè)置的觸發(fā)條件,自動執(zhí)行一次 bgsave 命令。
注意:當設(shè)置多個 save m n 命令時,滿足任意一個條件都會觸發(fā)持久化。
例如,我們設(shè)置了以下兩個 save m n 命令:
- save 60 10
- save 600 1
當 60s 內(nèi)如果有 10 次 Redis 鍵值發(fā)生改變,就會觸發(fā)持久化;如果 60s 內(nèi) Redis 的鍵值改變次數(shù)少于 10 次,那么 Redis 就會判斷 600s 內(nèi),Redis 的鍵值是否至少被修改了一次,如果滿足則會觸發(fā)持久化。
② flushall
flushall 命令用于清空 Redis 數(shù)據(jù)庫,在生產(chǎn)環(huán)境下一定慎用,當 Redis 執(zhí)行了 flushall 命令之后,則會觸發(fā)自動持久化,把 RDB 文件清空。
執(zhí)行結(jié)果如下圖所示:
③ 主從同步觸發(fā)
在 Redis 主從復制中,當從節(jié)點執(zhí)行全量復制操作時,主節(jié)點會執(zhí)行 bgsave 命令,并將 RDB 文件發(fā)送給從節(jié)點,該過程會自動觸發(fā) Redis 持久化。
4.配置說明
合理的設(shè)置 RDB 的配置,可以保障 Redis 高效且穩(wěn)定的運行,下面一起來看 RDB 的配置項都有哪些?
RDB 配置參數(shù)可以在 Redis 的配置文件中找見,具體內(nèi)容如下:
- # RDB 保存的條件
- save 900 1
- save 300 10
- save 60 10000
- # bgsave 失敗之后,是否停止持久化數(shù)據(jù)到磁盤,yes 表示停止持久化,no 表示忽略錯誤繼續(xù)寫文件。
- stop-writes-on-bgsave-error yes
- # RDB 文件壓縮
- rdbcompression yes
- # 寫入文件和讀取文件時是否開啟 RDB 文件檢查,檢查是否有無損壞,如果在啟動是檢查發(fā)現(xiàn)損壞,則停止啟動。
- rdbchecksum yes
- # RDB 文件名
- dbfilename dump.rdb
- # RDB 文件目錄
- dir ./
其中比較重要的參數(shù)如下列表:
① save 參數(shù)
它是用來配置觸發(fā) RDB 持久化條件的參數(shù),滿足保存條件時將會把數(shù)據(jù)持久化到硬盤。
默認配置說明如下:
- save 900 1:表示 900 秒內(nèi)如果至少有 1 個 key 值變化,則把數(shù)據(jù)持久化到硬盤;
- save 300 10:表示 300 秒內(nèi)如果至少有 10 個 key 值變化,則把數(shù)據(jù)持久化到硬盤;
- save 60 10000:表示 60 秒內(nèi)如果至少有 10000 個 key 值變化,則把數(shù)據(jù)持久化到硬盤。
② rdbcompression 參數(shù)
它的默認值是 yes 表示開啟 RDB 文件壓縮,Redis 會采用 LZF 算法進行壓縮。如果不想消耗 CPU 性能來進行文件壓縮的話,可以設(shè)置為關(guān)閉此功能,這樣的缺點是需要更多的磁盤空間來保存文件。
③ rdbchecksum 參數(shù)
它的默認值為 yes 表示寫入文件和讀取文件時是否開啟 RDB 文件檢查,檢查是否有無損壞,如果在啟動是檢查發(fā)現(xiàn)損壞,則停止啟動。
5.配置查詢
Redis 中可以使用命令查詢當前配置參數(shù)。查詢命令的格式為: config get xxx ,例如,想要獲取 RDB 文件的存儲名稱設(shè)置,可以使用 config get dbfilename ,執(zhí)行效果如下圖所示:
查詢 RDB 的文件目錄,可使用命令 config get dir ,執(zhí)行效果如下圖所示:
6.配置設(shè)置
設(shè)置 RDB 的配置,可以通過以下兩種方式:
- config set dir "/usr/data"
注意:手動修改 Redis 配置文件的方式是全局生效的,即重啟 Redis 服務器設(shè)置參數(shù)也不會丟失,而使用命令修改的方式,在 Redis 重啟之后就會丟失。但手動修改 Redis 配置文件,想要立即生效需要重啟 Redis 服務器,而命令的方式則不需要重啟 Redis 服務器。
小貼士:Redis 的配置文件位于 Redis 安裝目錄的根路徑下,默認名稱為 redis.conf。
7.RDB 文件恢復
當 Redis 服務器啟動時,如果 Redis 根目錄存在 RDB 文件 dump.rdb,Redis 就會自動加載 RDB 文件恢復持久化數(shù)據(jù)。
如果根目錄沒有 dump.rdb 文件,請先將 dump.rdb 文件移動到 Redis 的根目錄。
驗證 RDB 文件是否被加載
Redis 在啟動時有日志信息,會顯示是否加載了 RDB 文件,我們執(zhí)行 Redis 啟動命令: src/redis-server redis.conf ,如下圖所示:
從日志上可以看出, Redis 服務在啟動時已經(jīng)正常加載了 RDB 文件。
小貼士:Redis 服務器在載入 RDB 文件期間,會一直處于阻塞狀態(tài),直到載入工作完成為止。
8.RDB 優(yōu)缺點
1)RDB 優(yōu)點
- RDB 的內(nèi)容為二進制的數(shù)據(jù),占用內(nèi)存更小,更緊湊,更適合做為備份文件;
- RDB 對災難恢復非常有用,它是一個緊湊的文件,可以更快的傳輸?shù)竭h程服務器進行 Redis 服務恢復;
- RDB 可以更大程度的提高 Redis 的運行速度,因為每次持久化時 Redis 主進程都會 fork() 一個子進程,進行數(shù)據(jù)持久化到磁盤,Redis 主進程并不會執(zhí)行磁盤 I/O 等操作;
- 與 AOF 格式的文件相比,RDB 文件可以更快的重啟。
2)RDB 缺點
- 因為 RDB 只能保存某個時間間隔的數(shù)據(jù),如果中途 Redis 服務被意外終止了,則會丟失一段時間內(nèi)的 Redis 數(shù)據(jù);
- RDB 需要經(jīng)常 fork() 才能使用子進程將其持久化在磁盤上。如果數(shù)據(jù)集很大,fork() 可能很耗時,并且如果數(shù)據(jù)集很大且 CPU 性能不佳,則可能導致 Redis 停止為客戶端服務幾毫秒甚至一秒鐘。
9.禁用持久化
禁用持久化可以提高 Redis 的執(zhí)行效率,如果對數(shù)據(jù)丟失不敏感的情況下,可以在連接客戶端的情況下,執(zhí)行 config set save "" 命令即可禁用 Redis 的持久化,如下圖所示:
10.小結(jié)
通過本文我們可以得知,RDB 持久化分為手動觸發(fā)和自動觸發(fā)兩種方式,它的優(yōu)點是存儲文件小,Redis 啟動時恢復數(shù)據(jù)比較快,缺點是有丟失數(shù)據(jù)的風險。RDB 文件的恢復也很簡單,只需要把 RDB 文件放到 Redis 的根目錄,在 Redis 啟動時就會自動加載并恢復數(shù)據(jù)。
11.思考題