引言
本文介紹了 Redis 的兩種持久化方式：RDB 和 AOF。RDB 按時間間隔快照存儲，AOF 記錄寫操作。闡述了它們的配置、工作原理、恢復數據的方法、性能與實踐建議，如降低 fork 頻率、控制內存等，還提到二者可配合使用，最后提及后續將介紹主從復制與集群知識。
Redis為持久化提供了兩種方式：
- RDB：在指定的時間間隔能對你的數據進行快照存儲。
- AOF：記錄每次對服務器寫的操作,當服務器重啟的時候會重新執行這些命令來恢復原始的數據。
持久化的配置
為了使用持久化的功能，我們需要先知道該如何開啟持久化的功能。
RDB的持久化配置
# 時間策略
save 900 1
save 300 10
save 60 10000# 文件名稱
dbfilename dump.rdb# 文件保存路徑
dir /home/work/app/redis/data/# 如果持久化出錯，主進程是否停止寫入
stop-writes-on-bgsave-error yes# 是否壓縮
rdbcompression yes# 導入時是否檢查
rdbchecksum yes
配置其實非常簡單，這里說一下持久化的時間策略具體是什么意思。
- save 900 1 表示900s內如果有1條是寫入命令，就觸發產生一次快照，可以理解為就進行一次備份
- save 300 10 表示300s內有10條寫入，就產生快照
下面的類似，那么為什么需要配置這么多條規則呢？因為Redis每個時段的讀寫請求肯定不是均衡的，為了平衡性能與數據安全，我們可以自由定制什么情況下觸發備份。所以這里就是根據自身Redis寫入情況來進行合理配置。
stop-writes-on-bgsave-error yes 這個配置也是非常重要的一項配置，這是當備份進程出錯時，主進程就停止接受新的寫入操作，是為了保護持久化的數據一致性問題。如果自己的業務有完善的監控系統，可以禁止此項配置， 否則請開啟。
關于壓縮的配置 rdbcompression yes ，建議沒有必要開啟，畢竟Redis本身就屬于CPU密集型服務器，再開啟壓縮會帶來更多的CPU消耗，相比硬盤成本，CPU更值錢。
當然如果你想要禁用RDB配置，也是非常容易的，只需要在save的最后一行寫上：save ""
AOF的配置
# 是否開啟aof
appendonly yes# 文件名稱
appendfilename "appendonly.aof"# 同步方式
appendfsync everysec# aof重寫期間是否同步
no-appendfsync-on-rewrite no# 重寫觸發配置
auto-aof-rewrite-percentage 100
auto-aof-rewrite-min-size 64mb# 加載aof時如果有錯如何處理
aof-load-truncated yes# 文件重寫策略
aof-rewrite-incremental-fsync yes
還是重點解釋一些關鍵的配置：
appendfsync everysec 它其實有三種模式:
- always：把每個寫命令都立即同步到aof，很慢，但是很安全
- everysec：每秒同步一次，是折中方案
- no：redis不處理交給OS來處理，非常快，但是也最不安全
一般情況下都采用 everysec 配置，這樣可以兼顧速度與安全，最多損失1s的數據。
aof-load-truncated yes?如果該配置啟用，在加載時發現aof尾部不正確是，會向客戶端寫入一個log，但是會繼續執行，如果設置為 no ，發現錯誤就會停止，必須修復后才能重新加載。
工作原理
關于原理部分，我們主要來看RDB與AOF是如何完成持久化的，他們的過程是如何。
在介紹原理之前先說下Redis內部的定時任務機制，定時任務執行的頻率可以在配置文件中通過 hz 10 來設置（這個配置表示1s內執行10次，也就是每100ms觸發一次定時任務）。該值最大能夠設置為：500，但是不建議超過：100，因為值越大說明執行頻率越頻繁越高，這會帶來CPU的更多消耗，從而影響主進程讀寫性能。
定時任務使用的是Redis自己實現的 TimeEvent，它會定時去調用一些命令完成定時任務，這些任務可能會阻塞主進程導致Redis性能下降。因此我們在配置Redis時，一定要整體考慮一些會觸發定時任務的配置，根據實際情況進行調整。
RDB的原理
在Redis中RDB持久化的觸發分為兩種：自己手動觸發與Redis定時觸發。
針對RDB方式的持久化，手動觸發可以使用：
- save：會阻塞當前Redis服務器，直到持久化完成，線上應該禁止使用。
- bgsave：該觸發方式會fork一個子進程，由子進程負責持久化過程，因此阻塞只會發生在fork子進程的時候。
而自動觸發的場景主要是有以下幾點：
- 根據我們的
save m n配置規則自動觸發； - 從節點全量復制時，主節點發送rdb文件給從節點完成復制操作，主節點會觸發 bgsave；
- 執行 debug reload 時；
- 執行 shutdown時，如果沒有開啟aof，也會觸發。
由于save基本不會被使用到，我們重點看看bgsave這個命令是如何完成RDB的持久化的。
這里注意的是?fork?操作會阻塞，導致Redis讀寫性能下降。我們可以控制單個Redis實例的最大內存，來盡可能降低Redis在fork時的事件消耗。以及上面提到的自動觸發的頻率減少fork次數，或者使用手動觸發，根據自己的機制來完成持久化。
AOF的原理
AOF的整個流程大體來看可以分為兩步，一步是命令的實時寫入（如果是 appendfsync everysec 配置，會有1s損耗），第二步是對aof文件的重寫。
對于增量追加到文件這一步主要的流程是：命令寫入=》追加到aof_buf =》同步到aof磁盤。那么這里為什么要先寫入buf在同步到磁盤呢？如果實時寫入磁盤會帶來非常高的磁盤IO，影響整體性能。
aof重寫是為了減少aof文件的大小，可以手動或者自動觸發，關于自動觸發的規則請看上面配置部分。fork的操作也是發生在重寫這一步，也是這里會對主進程產生阻塞。
手動觸發： bgrewriteaof，自動觸發 就是根據配置規則來觸發，當然自動觸發的整體時間還跟Redis的定時任務頻率有關系。
下面來看看重寫的一個流程圖：
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對于上圖有四個關鍵點補充一下：
- 在重寫期間，由于主進程依然在響應命令，為了保證最終備份的完整性；因此它依然會寫入舊的AOF file中，如果重寫失敗，能夠保證數據不丟失。
- 為了把重寫期間響應的寫入信息也寫入到新的文件中，因此也會為子進程保留一個buf，防止新寫的file丟失數據。
- 重寫是直接把當前內存的數據生成對應命令，并不需要讀取老的AOF文件進行分析、命令合并。
- AOF文件直接采用的文本協議，主要是兼容性好、追加方便、可讀性高可認為修改修復。
不能是RDB還是AOF都是先寫入一個臨時文件，然后通過?
rename?完成文件的替換工作。?
從持久化中恢復數據
數據的備份、持久化做完了，我們如何從這些持久化文件中恢復數據呢？如果一臺服務器上有既有RDB文件，又有AOF文件，該加載誰呢？
其實想要從這些文件中恢復數據，只需要重新啟動Redis即可。我們還是通過圖來了解這個流程：
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啟動時會先檢查AOF文件是否存在，如果不存在就嘗試加載RDB。那么為什么會優先加載AOF呢？因為AOF保存的數據更完整，通過上面的分析我們知道AOF基本上最多損失1s的數據。
性能與實踐
通過上面的分析，我們都知道RDB的快照、AOF的重寫都需要fork，這是一個重量級操作，會對Redis造成阻塞。因此為了不影響Redis主進程響應，我們需要盡可能降低阻塞。
- 降低fork的頻率，比如可以手動來觸發RDB生成快照、與AOF重寫；
- 控制Redis最大使用內存，防止fork耗時過長；
- 使用更牛逼的硬件；
- 合理配置Linux的內存分配策略，避免因為物理內存不足導致fork失敗。
在線上我們到底該怎么做？我提供一些自己的實踐經驗。
- 如果Redis中的數據并不是特別敏感或者可以通過其它方式重寫生成數據，可以關閉持久化，如果丟失數據可以通過其它途徑補回；
- 自己制定策略定期檢查Redis的情況，然后可以手動觸發備份、重寫數據；
- 單機如果部署多個實例，要防止多個機器同時運行持久化、重寫操作，防止出現內存、CPU、IO資源競爭，讓持久化變為串行；
- 可以加入主從機器，利用一臺從機器進行備份處理，其它機器正常響應客戶端的命令；
- RDB持久化與AOF持久化可以同時存在，配合使用。
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