關於Redis兩種持久化方式的說明

關於Redis兩種持久化方式的說明

在說Redis持久化之前，需要搞明白什麼是資料庫狀態這個概念，因為持久化的就是將記憶體中的資料庫狀態儲存到磁碟上。那麼什麼是資料庫狀態呢？Redis是一個key-value資料庫伺服器，一般預設是有16個資料庫，可以使用select <index>命令進行切換（0-15），這每個非空的資料庫又可以包含任意多個索引值對，為了方便起見，我們將資料庫伺服器中的非空資料庫以及它們的索引值對通常為【資料庫狀態】，所以這裡持久化，說的不是一個資料庫，而是伺服器上的所有非空資料庫。

接著，我們繼續來說redis的兩種持久化方式，一種是RDB持久化，一種是AOF持久化，這兩種持久化方式都可以將記憶體中的資料庫狀態儲存到磁碟上，但是原理非常不同，我們逐一來看看，首先說一下RDB持久化。

RDB持久化預設產生的檔案名稱為dump.rdb，這個可以通過設定檔配置，RDB檔案一個經過壓縮的二進位檔案，接下來介紹一些rdb檔案結構，RDB檔案包含五個部分，分別是【Redis |  db_version  |  databases | EOF | check_sum】開頭的Redis表示這是一個RDB檔案，伺服器可以通過這個快速檢查載入的檔案是否是rdb檔案，db_version是一個整數，代表RDB檔案的版本，databases部分包含0個或者是任意多個資料庫，以及資料庫中的索引值對資料，如果資料庫狀態是空，那麼這部分也是空的，這部分的結構如下【SELECTDB | db_number | key_values_pairs】其中SELECTDB是一個常量，長度是一位元組，當伺服器遇到這個的時候，知道接下來要讀入的將是一個資料庫號碼，db_number中儲存的是一個資料庫號碼（0-15）這兩部分結合就可以切換到相應的資料庫，然後讀取索引值對了，索引值對的部分的結構有兩種，一種是帶到期值的，一種是不帶到期值的，如果是帶到期值，那麼結構是【EXPIRETIME_MS | ms |  TYPE | key | value】第一個常量和SELECTDB一樣，第二部分是毫秒為單位的UNIX時間戳記，就是索引值對的到期時間，然後是TYPE記錄了value的類型，是String，list，set，zset，hash，等。不帶到期值的索引值對部分的結構沒有前兩部分，只是【TYPE | key | value】

RDB持久化可以通過命令進行手動執行，也可以配置好後讓伺服器自動執行，手動執行可以使用Redis命令【SAVE】或者【BGSAVE】，這兩個命令有一些差別，需要說明一下，save命令會阻塞伺服器處理序，也就說，但save命令執行的時候伺服器不能夠處理任何命令請求，知道save命令執行完畢，RDB檔案建立完畢，bgsave命令不會阻塞伺服器，而是通過派生出一個子進程，然後由子進程負責建立RDB檔案，伺服器處理序繼續處理命令請求，這裡需要說明一下，bgsave處理期間，伺服器處理序雖然能夠繼續處理命令請求，但是save，bgsave，bgrewriteaof這三個命令的處理方式會和平時有所不同，在bgsave期間，save命令會被伺服器拒絕，伺服器禁止save和bgsave同時執行，避免父進程和子進程同時執行兩個rdbSave（建立RDB檔案的實際工作實際上是由rdbSave函數完成，save和bgsave都會調用這個函數，只是調用的方式不同）調用，bgsave命令在bgsave期間也會被拒絕，理由和拒絕save的理由一樣，兩個bgsave也會產生競爭，bgrewriteaof命令會被延遲到bgsave執行完畢之後執行。

Redis沒有專門的RDB檔案載入命令，只要Redis伺服器開啟，就會檢測RDB檔案是否存在，就會自動載入RDB檔案，這裡需要說明一點，如果伺服器開啟了AOF持久化功能，伺服器會優先使用AOF檔案來還原資料庫狀態，只有在AOF持久化功能關閉的時候，才會使用RDB檔案來還原資料庫狀態。

接下來說一下，RDB自動儲存，前面已經說了，RDB可以通過手動執行，SAVE命令和BGSAVE命令，也可以通過配置讓伺服器自動執行，那麼如何配置呢？

Redis.conf中可以配置，預設配置如下：

 save 900 1
save 300 10
save 60 10000

以上表示的意思是，

• 900秒之內對服務進行了至少一次修改
• 300秒之內伺服器進行了至少10次修改
• 60秒之內對伺服器進行了至少10000次修改。

這些條件滿足其中的任意一個bgsave命令就會自動執行。

那麼你可能會好奇，伺服器是怎麼知道我做了多少修改的？伺服器中有個dirty計數器和一個lastsave時間戳記

當伺服器執行一個資料庫修改命令之後，dirty計數器就會進行更新，命令修改了多少次資料庫，dirty就會增加多少，如：【set msg  hello】修改了一個，那麼dirty就加一，如果【mset msg word name nihao age 20】那麼dirty就增加三

lastsave屬性記錄上次伺服器執行儲存操作的時間，是一個unix時間戳記，通過這兩個屬性，可以很簡單的距離上次儲存已經多少時間了，以及修改了多少次資料庫，一旦滿足以上三個條件，那麼就自動調用bgsave命令，同時更新lastsave屬性和dirty屬性歸零。

至於檢查儲存條件是否滿足這個工作，是由Redis伺服器周期性操作函數serverCron預設間隔100毫秒執行一次檢查，這個函數有很多地方用到，注意一下，這個函數是對正在啟動並執行伺服器進行維護的函數，在Redis事件中會有提到（Redis伺服器是一個事件驅動程式，什麼是事件驅動呢？就是發生事件的時候才會動一下，不然就跟死了一樣，事件驅動又分為檔案事件和時間事件，ServerCron就是一種時間驅動，至於檔案驅動，其實就是用戶端發過來一個命令，伺服器才會去執行，然後給用戶端返回結果）

最後說一點，Redis本身內建了一個RDB檔案檢查工具redis-check-dump，可以使用這個工具對rdb檔案是否完整進行檢查。

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