redis筆記-資料庫之持久化策略

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2018-1-17 by Atlas

• redis持久化

將redis在記憶體中的資料庫狀態保持到磁碟裡面，避免資料意外丟失。

• RDB持久化

• 既可以手動執行，也可以根據伺服器配置選項定期執行。
• 產生的RDB檔案是一個經過壓縮的二進位檔案，通過該檔案可以還原產生RDB檔案時的資料庫狀態。
• RDB檔案載入時，伺服器一直處於阻塞狀態，直到完成。

• 命令SAVE、BGSAVE
  SAVE命令會阻塞redis伺服器處理序，直到RDB檔案建立完畢為止，在伺服器處理序阻塞期間，伺服器不能處理任何命令請求。
  BGSAVE命令會派生出一個子進程，然後由子進程負責建立RDB檔案，伺服器處理序（父進程）繼續處理命令請求。

• AOF檔案更新頻率通常比RDB檔案更新頻率高。
  so -->
  如果開啟AOF，伺服器優先使用AOF檔案還原資料庫；
  只有AOF關閉，伺服器才會使用RDB檔案還原資料庫。

• BGSAVE命令執行時的伺服器狀態：
  （1）BGSAVE執行期間，用戶端發送的SAVE命令會被伺服器拒絕。
  （2）BGSAVE執行期間，用戶端發送的BGSAVE命令會被伺服器拒絕。
  （3）BGSAVE和BGREWRITEAOF不能同時執行：
  如果BGSAVE正在執行，那麼用戶端發送的BGREWRITEAOF會被延遲到BGSAVE後執行；
  如果BGREWRITEAOF正在執行，那麼用戶端發送的BGSAVE會被伺服器拒絕。

• SAVE儲存條件

save  900  1                          伺服器在900秒之內，對資料庫進行了至少1次修改save  300  10                        伺服器在300秒之內，對資料庫進行了至少10次修改save  60    10000                  伺服器在60秒之內，對資料庫進行了至少10000次修改

struct redisServer {        // ...        // 記錄儲存條件的數組        struct saveparam *saveparams;        // 修改計數器        long long dirty;        // 上次執行儲存的時間        time_t lastsave;        // ...}struct saveparam {        // 秒數        time_t seconds;        // 修改數        int changes;}

ServerCron 函數檢查儲存條件的過程

RDB檔案結構將和JAVA CLASS檔案一同討論。

• AOF持久化

• AOF持久化是通過儲存redis伺服器所執行的 寫命令 來記錄資料庫狀態的。

• AOF檔案內容是純文字格式。
  e.g.
  redis> SET msg "hello"
  ok
  AOF檔案內容（SELECT命令是伺服器自動添加的）：
  2\r\n$6\r\nSELECT\r\n$1\r\n0\r\n
  3\r\n$3\r\n$3\r\nSET\r\n$3\r\nmsg\r\n$5\r\nhello\r\n

• AOF持久化實現步驟：
  命令追加 --> 檔案寫入 --> 檔案同步
• 命令追加是將執行的寫命令追加到伺服器狀態的aof_buf緩衝區的末尾：

struct redisServer {        // ...        // AOF緩衝區        sds aof_buf;        // ...}

• 檔案的寫入與同步
  flushAppendOnlyFile()函數考慮是否要將aof_buf中的內容寫入和儲存到AOF檔案裡面，行為由伺服器配置的appendfsync選項的值來決定。
• appendfsync配置：

always：AOF持久化效率最慢，安全性來說最安全，故障只會丟失一個命令資料。
everysec：AOF持久化效率足夠快，安全性來說，故障只會丟失一秒鐘的命令資料。
no：AOF持久化效率最快，安全性來說，故障會丟失上次同步AOF檔案之後的所有寫命令資料。

• AOF 檔案載入過程

• AOF檔案重寫，解決AOF檔案體積膨脹問題。
• AOF檔案重寫原理：
  AOF檔案重寫並不需要對現有的AOF檔案進行讀取、分析或者寫入操作，而是通過讀伺服器當前的資料庫狀態來實現的。
  AOF檔案重寫首先從資料庫中讀取鍵現在的值，然後用一條命令記錄索引值對，代替之前記錄這個鍵的多條命令。
  如果元素數量超過redis.h/REDIS_AOF_REWRITE_ITEMS_PER_CMD常量的值，那麼重寫多條命令記錄鍵的值。
• AOF檔案後台重寫過程（BGREWRITEAOF原理）

參考文獻：《redis設計與實現》

redis筆記-資料庫之持久化策略