Redis为什么需要持久化机制？

redis作为缓存，缓存的数据全部来源于数据库，那redis为什么需要做持久化呢？

企业级redis集群架构：海量数据、高并发、高可用。其中持久化是必不可少的，主要是做灾难恢复，数据恢复，也可以归类到高可用的一个环节里面去。比如你redis整个挂了，然后redis就不可用了，你要做的事情是让redis尽快变得可用，重启redis，尽快让它对外提供服务。

但如果你没做数据备份，这个时候redis启动了，也不可用的，因为没有数据，大量的请求过来，缓存全部无法命中，缓存雪崩问题，所有请求会打到mysql数据库这种数据源头中去找，一下子mysql承接高并发，然后就挂了。

如果你把redis的持久化做好，备份和恢复方案做到企业级的程度，那么即使你的redis故障了，也可以通过备份数据，快速恢复，一旦恢复立即对外提供服务。

redis的持久化，跟高可用，是有关系的。redis持久化机制有两种：RDB，AOF。

RDB：

如何配置RDB持久化机制

redis.conf文件，也就是/etc/redis/6379.conf，去配置持久化：

每隔60s，如果有超过1000个key发生了变更，那么就生成一个新的dump.rdb文件，就是当前redis内存中完整的数据快照，这个操作也被称之为snapshotting，快照。

也可以手动调用save或者bgsave命令，同步或异步执行rdb快照生成。

save可以设置多个，就是多个snapshotting检查点，每到一个检查点，就会去check一下，是否有指定的key数量发生了变更，如果有，就生成一个新的dump.rdb文件。

RDB持久化机制的工作流程

1、redis根据配置自己尝试去生成rdb快照文件；

2、fork一个子进程出来；

3、子进程尝试将数据dump到临时的rdb快照文件中；

4、完成rdb快照文件的生成之后，就替换之前的旧的快照文件 dump.rdb，每次生成一个新的快照，都会覆盖之前的老快照。

AOF：

AOF持久化的配置

AOF持久化，默认是关闭的，默认是打开RDB持久化，可以打开AOF持久化机制，在生产环境里面，一般来说AOF都是要打开的，除非你说随便丢个几分钟的数据也无所谓。

打开AOF持久化机制之后，redis每次接收到一条写命令，就会写入日志文件中。当然，是先写入os cache的，然后每隔一定时间再fsync一下到磁盘中。只有通过fsync真正落到磁盘中的数据才是不会丢失的。

可以配置AOF的fsync策略，有三种策略可以选择，一种是每次写入一条数据就执行一次fsync; 一种是每隔一秒执行一次fsync; 一种是不主动执行fsync：

AOF rewrite

redis中的数据其实有限的，很多数据可能会自动过期，可能会被用户删除，可能会被redis用缓存清除的算法清理掉，redis中的数据会不断淘汰掉旧的，就一部分常用的数据会被自动保留在redis内存中，所以可能很多之前的已经被清理掉的数据，对应的写日志还停留在AOF中，AOF日志文件就一个，会不断的膨胀，所以AOF会自动在后台每隔一定时间做rewrite操作。比如日志里已经存放了针对100w数据的写日志了，redis内存只剩下10万，基于内存中当前的10万数据构建一套最新的日志到AOF中，覆盖之前的老日志，确保AOF日志文件不会过大。

在redis.conf中，可以配置rewrite策略：

比如说上一次AOF rewrite之后，是128mb 然后就会接着128mb继续写AOF的日志，如果发现增长的比例，超过了之前的100%，256mb，就可能会去触发一次rewrite 但是此时还要去跟min-size，64mb去比较，256mb > 64mb，才会去触发rewrite：

AOF破损文件的修复

如果redis在append数据到AOF文件时，机器宕机了，可能会导致AOF文件破损。用redis-check-aof --fix命令来修复破损的AOF文件。

AOF和RDB同时工作

1、如果RDB在执行snapshotting操作，那么redis不会执行AOF rewrite; 如果redis再执行AOF rewrite，那么就不会执行RDB snapshotting

2、如果RDB在执行snapshotting，此时用户执行BGREWRITEAOF命令，那么等RDB快照生成之后，才会去执行AOF rewrite

3、同时有RDB snapshot文件和AOF日志文件，那么redis重启的时候，会优先使用AOF进行数据恢复，因为其中的日志更完整。

RDB VS AOF

RDB和AOF两种持久化机制的介绍

RDB持久化机制，对redis中的数据快照执行周期性的持久化。

AOF机制对每条写入命令作为日志，以append-only的模式写入一个日志文件中，在redis重启的时候，可以通过回放AOF日志中的写入指令来重新构建整个数据集。

RDB持久化机制的优点

1、对读写服务影响小：RDB对redis对外提供的读写服务，影响非常小，可以让redis保持高性能，因为redis主进程只需要fork一个子进程，让子进程执行磁盘IO操作来进行RDB持久化即可。

2、数据恢复快：相对于AOF持久化机制来说，直接基于RDB数据文件来重启和恢复redis进程，数据恢复更加快。 AOF存放的指令日志，做数据恢复的时候，其实是要回放和执行所有的指令日志，来恢复出来内存中的所有数据的。RDB就是一份数据文件，恢复的时候，直接加载到内存中即可。

RDB持久化机制的缺点

1、丢失数据多：如果想要在redis故障时，尽可能少的丢失数据，那么RDB没有AOF好。一般来说，RDB数据快照文件，都是每隔5分钟，或者更长时间生成一次，这个时候就得接受一旦redis进程宕机，那么会丢失最近5分钟的数据。这个问题也是rdb最大的缺点，就是不适合做第一优先的恢复方案，如果你依赖RDB做第一优先恢复方案，会导致数据丢失的比较多。

2、服务暂停：RDB每次在fork子进程来执行RDB快照数据文件生成的时候，如果数据文件特别大，可能会导致对客户端提供的服务暂停数毫秒，或者甚至数秒。一般不要让RDB的间隔太长，否则每次生成的RDB文件太大了，对redis本身的性能可能会有影响的。

AOF持久化机制的优点

1、数据丢失少：AOF可以更好的保护数据不丢失，一般AOF会每隔1秒，通过一个后台线程执行一次fsync操作，保证os cache中的数据写入磁盘中，即使redis进程挂了，最多丢掉1秒钟的数据。

2、磁盘顺序写入：AOF日志文件以append-only模式写入，所以没有任何磁盘寻址的开销，写入性能非常高，而且文件不容易破损，即使文件尾部破损，也很容易修复。

3、重写对服务影响小：AOF日志文件即使过大的时候，出现后台重写操作，也不会影响客户端的读写。因为在rewrite log的时候，会对其中的指导进行压缩，创建出一份需要恢复数据的最小日志出来。再创建新日志文件的时候，老的日志文件还是照常写入。当新的merge后的日志文件ready的时候，再交换新老日志文件即可。