高可用-持久化

Redis 的 RDB 持久化机制

RDB 将当前数据生成快照，并保存于硬盘中。可以通过手动命令，也可以设置自动触发。

原理是，进行持久化时，扫描当前所有的 dict 键值对，写到硬盘文件里。

// rdb.c
int rdbSaveRio(rio *rdb, int *error, int rdbflags, rdbSaveInfo *rsi) {
	 for (j = 0; j < server.dbnum; j++) {     // 遍历所有 db
         redisDb *db = server.db+j;           // 取 db
         dict *d = db->dict;                  // 取 dict 字段
         if (dictSize(d) == 0) continue;
         di = dictGetSafeIterator(d);         // 迭代器
         while((de = dictNext(di)) != NULL) { // 迭代每个条目
            sds keystr = dictGetKey(de);      // 获取 key
            robj key, *o = dictGetVal(de);    // 获取 value
            expire = getExpire(db,&key);      // 获取过期时间
            if (rdbSaveKeyValuePair(rdb,&key,o,expire) == -1) goto werr; // 持久化 kv。如果过期了，会跳过
         }
     }
}

对于比较大的 value，不会一次性写入，会分批写入。通过一个 max_processing_chunk 变量控制每批写入的大小。

持久化期间哈希表扩容了怎么办？

哈希表扩容前会检查是否正进行持久化。如果正在进行的话扩容条件会变得更严苛（负载因子从1变为5），一般是不会扩容的。

简述 Redis 的 save 命令

save 命令是 redis 手动触发 RDB 过程的命令。使用该命令后，服务器阻塞，直到 RDB 过程完成后终止。该过程占用内存较多。

简述 Redis 的 bgsave 命令

bgsave 命令不阻塞主进程（也不是全程不阻塞，详看下面过程），该命令 fork 一个子进程用于执行 RDB 过程。其具体过程为：

1. 判断此时有没有子进程用于 RDB，有的话直接返回。

2. redis 进行 fork 子进程过程，此时父进程处于阻塞状态。

3. 子进程创建 RDB 文件，完成后返回给父进程

fork 进程会导致子进程复制父进程的的内存，如果父进程内存占用过大，复制一遍可能导致 OOM。此情况下 linux 提供了一个参数 /proc/sys/vm/overcommit_memory，默认为0，会复制。可以改为 1，该参数使用了 linux 的 copy-on-write (COW) 写时复制机制，表示允许子进程共享父进程的内存，从而减少内存占用。

简述 Redis 自动触发 RDB 机制

1. 通过配置文件，设置一定时间后自动触发 RDB

2. 如采用主从复制过程，主节点自动执行 bgsave 生成 RDB 并发送给从节点

3. 默认执行 shutdown 时，在未开启 AOF 后会自动执行 bgsave

简述 Redis 的 AOF

AOF 通过日志，对数据的写入修改操作进行记录。这种持久化方式实时性更好。可以通过配置文件打开 AOF。

简述 AOF 的持久化策略

AOF 写日志时并不是直接写到硬盘上，而是先到 AOF 缓冲区，再写入硬盘。写入硬盘的时机可以配置三种：

1. always。每执行一次数据修改命令就将其命令写入到磁盘日志文件上。

2. everysec。每秒将命令写入到磁盘日志文件上（默认）。

3. no。不主动设置，由操作系统决定什么时候写入到磁盘日志文件上。

简述 AOF 的重写

随着客户端不断进行操作，AOF 对应的文件也越来越大。redis 提供了 bgrewriteaof 函数， 把 redis 进程内的数据转化为写命令同步到新 AOF 文件，减小文件体积。可以通过配置设置自动触发阈值。

虽然名叫重写，但实际实现是和 rdb 类似的，会全量扫描所有 db 下的所有 dict。对于比较大的 value，也是分成多个命令写入文件。新文件写完后，再对其重命名，替换旧的 AOF 文件。

对重写期间发生变更的 kv，redis 会将其追加到 AOF 缓冲区中，如果缓冲区大小不够，会申请新的空间。在重写结束后，再将缓冲区中的数据写到新的 AOF 文件中。

RDB 与 AOF 优缺点比较

RDB 原理为扫描 redis 的所有数据，全量导出到文件，导出的物理日志，内部用了 LZF 压缩，因此体积小。并且加载 RDB 恢复速度也远高于 AOF。但实时性差。

AOF 原理是记录每条命令，是逻辑日志，备份对系统的消耗比较低，写入快，实时性好。但是体积大、用于恢复 redis 数据速度慢。

如果 redis 服务器开启了 AOF，redis 会优先使用 AOF 来还原。只有 AOF 关闭时，服务器才会使用 RDB 来还原数据库状态。

参考

码猿技术专栏 - 天天用Redis，持久性优化方案你知道多少