06_Redis 持久化

什么是持久化
利用永久性存储介质将数据进行保存，在特定的时间将保存的数据进行恢复的工作机制称为持久化。
为什么要进行持久化
防止数据的意外丢失，确保数据安全性

Redis DataBase RDB
Append Only File AOF

1. RDB (Redis Database)

1.1 启动方式

1.1.1 RDB启动方式 —— save指令

RDB启动方式 —— save指令相关配置

 dbfilename dump.rdb

说明：设置本地数据库文件名，默认值为 dump.rdb

经验：通常设置为dump-端口号.rdb

 dir

说明：设置存储.rdb文件的路径

经验：通常设置成存储空间较大的目录中，目录名称data

目录一定是存在的目录

 rdbcompression yes

说明：设置存储至本地数据库时是否压缩数据，默认为 yes，采用 LZF 压缩

经验：通常默认为开启状态，如果设置为no，可以节省 CPU 运行时间，但会使存储的文件变大（巨大）

 rdbchecksum yes

说明：设置是否进行RDB文件格式校验，该校验过程在写文件和读文件过程均进行

经验：通常默认为开启状态，如果设置为no，可以节约读写性过程约10%时间消耗，但是存储一定的数据损坏风险

注意：save指令的执行会阻塞当前Redis服务器，直到当前RDB过程完成为止，有可能会造成长时间阻塞，线上环境不建议使用。

1.1.2 RDB启动方式 —— bgsave指令

如果数据量过大save持久化过程时间过程这样导致用户阻塞严重怎么办？

我们从打印日志分析下原理： save直接在主线程27267 阻塞运行

bgsave 命令 主线程直接返回客户端一句Background saving started

并且交于子线程30857子线程进行持久化操作即DB save on disk

子线程持久化完成 将成功信息返回给主线程

1.1.3 配置自动保存

其实根据我们操作的指令我们就知道，手工进行save或者bgsave指令这样的操作是不符合我们程序员的想法的，为啥这么说？ 我们的想法就是：如果有一定规律的事情，或者没有技术含量体力劳动一定要交给程序进行处理

这个保存这两点都符合，1.规律： 我们多久保存，或者 多少指令后进行保存，这就是规律
2.没技术含量更不用说了，就是一个简单的重复劳动

测试效果：

这个地方的设置技巧就是 前面大后面小这么几组进行设置，目的就是避免时间太长或者指令过多没有进行持久化

如果宕机丢失数据过多，这几个含义就是：

1.10 发生3次变化进行持久化：

2.如果只发生2次，够30s了进行持久化

3.如果只发生一次，够40秒进行持久化官网给的列子也表面了， 第一个规则 是最长时间必须进行持久化，别抬杠，不发生变化多久都不用持久化

最后一条规则，是表示不能指令太多，即指令最多10000条进行持久化

日志如下：

1.1.4 save 和 bgsave 对比

RDB优点

 RDB是一个紧凑压缩的二进制文件，存储效率较高

 RDB内部存储的是redis在某个时间点的数据快照，非常适合用于数据备份，全量复制等场景

 RDB恢复数据的速度要比AOF快很多

 应用：服务器中每X小时执行bgsave备份，并将RDB文件拷贝到远程机器中，用于灾难恢复。

RDB缺点

 RDB方式无论是执行指令还是利用配置，无法做到实时持久化，具有较大的可能性丢失数据

 bgsave指令每次运行要执行fork操作创建子进程，要牺牲掉一些性能

 Redis的众多版本中未进行RDB文件格式的版本统一，有可能出现各版本服务之间数据格式无法兼容现象

2 AOF （Append Only File ）

RDB存储的弊端
 存储数据量较大，效率较低
基于快照思想，每次读写都是全部数据，当数据量巨大时，效率非常低
 大数据量下的IO性能较低
 基于fork创建子进程，内存产生额外消耗
 宕机带来的数据丢失风险
解决思路
 不写全数据，仅记录部分数据
 降低区分数据是否改变的难度，改记录数据为记录操作过程
 对所有操作均进行记录，排除丢失数据的风险

2.1 AOF概念

 AOF(append only file)持久化：以独立日志的方式记录每次写命令，重启时再重新执行AOF文件中命令
达到恢复数据的目的。与RDB相比可以简单描述为改记录数据为记录数据产生的过程

 AOF的主要作用是解决了数据持久化的实时性，目前已经是Redis持久化的主流方式

2.2 AOF写数据三种策略(appendfsync)

 always(每次）
每次写入操作均同步到AOF文件中，数据零误差，性能较低
 everysec（每秒）
每秒将缓冲区中的指令同步到AOF文件中，数据准确性较高，性能较高 建议使用，也是默认配置
在系统突然宕机的情况下丢失1秒内的数据
 no（系统控制）
由操作系统控制每次同步到AOF文件的周期，整体过程不可控

2.3 AOF功能开启

2.4 AOF重写

这种问题就是很多指令重复，累积起来只有最后一个起作用？

AOF重写
随着命令不断写入AOF，文件会越来越大，为了解决这个问题，Redis引入了AOF重写机制压缩文件体积。AOF文件重
写是将Redis进程内的数据转化为写命令同步到新AOF文件的过程。简单说就是将对同一个数据的若干个条命令执行结
果转化成最终结果数据对应的指令进行记录。
AOF重写作用
 降低磁盘占用量，提高磁盘利用率
 提高持久化效率，降低持久化写时间，提高IO性能
 降低数据恢复用时，提高数据恢复效率

AOF重写规则
 进程内已超时的数据不再写入文件

 忽略无效指令，重写时使用进程内数据直接生成，这样新的AOF文件只保留最终数据的写入命令
如del key1、 hdel key2、srem key3、set key4 111、set key4 222等

 对同一数据的多条写命令合并为一条命令
如lpush list1 a、lpush list1 b、 lpush list1 c 可以转化为：lpush list1 a b c。
为防止数据量过大造成客户端缓冲区溢出，对list、set、hash、zset等类型，每条指令最多写入64个元素

3. RDB与AOF区别

RDB与AOF的选择之惑

 对数据非常敏感，建议使用默认的AOF持久化方案

• AOF持久化策略使用everysecond，每秒钟fsync一次。该策略redis仍可以保持很好的处理性能，当出
  现问题时，最多丢失0-1秒内的数据。
• 注意：由于AOF文件存储体积较大，且恢复速度较慢
   数据呈现阶段有效性，建议使用RDB持久化方案
• 数据可以良好的做到阶段内无丢失（该阶段是开发者或运维人员手工维护的），且恢复速度较快，阶段点数据恢复通常采用RDB方案
• 注意：利用RDB实现紧凑的数据持久化会使Redis降的很低，慎重总结：
   综合比对
• RDB与AOF的选择实际上是在做一种权衡，每种都有利有弊
• 如不能承受数分钟以内的数据丢失，对业务数据非常敏感，选用AOF
• 如能承受数分钟以内的数据丢失，且追求大数据集的恢复速度，选用RDB
• 灾难恢复选用RDB
• 双保险策略，同时开启 RDB 和 AOF，重启后，Redis优先使用 AOF 来恢复数据，降低丢失数据的量

4 持久化应用场景