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Redis的两种持久化方式：RDB和AOF

news 来源：原创 2025/6/18 8:17:27

Redis持久化概述

Redis作为内存数据库，数据存储在内存中。为了保证数据在服务器重启或宕机时不丢失，Redis提供了两种持久化方案：

RDB（Redis Database）：定时生成内存快照

AOF（Append Only File）：记录写操作命令

混合持久化：结合RDB和AOF优势

Redis持久化核心机制

1. RDB(Redis Database)持久化

核心原理

  • 快照机制：RDB通过生成内存数据快照（Snapshot）来持久化数据。快照是某个时间点的完整数据副本，保存为二进制文件（默认文件名为dump.rdb）。
  • 触发条件：
    • 手动触发：通过 SAVE（阻塞主线程）或 BGSAVE（后台异步）命令生成快照。
    • 自动触发：根据配置的规则（如 save <seconds> <changes>）自动执行BGSAVE，例如：
save 900 1    # 900秒内至少1次修改则触发
save 300 10    # 300秒内至少10次修改
save 60 10000  # 60秒内至少10000次修改

实现细节

  • 写时复制（Copy-On-Write，COW）：
    • BGSAVE通过fork子进程生成快照，父进程继续处理请求。
    • 子进程共享父进程的内存页表，当父进程修改数据时，会触发COW机制，复制被修改的内存页，保证子进程的数据一致性。
  • 文件格式：
    • RDB文件是压缩的二进制文件，包含键值对、过期时间等信息。

优点

  • 高性能：二进制文件体积小，加载速度快（适合大规模数据恢复）。
  • 容灾备份：快照文件可定期备份到远程服务器。
  • 低资源占用：生成快照时主进程仅fork一次，对性能影响较小。

缺点

  • 数据丢失风险：两次快照之间的数据可能丢失（取决于触发频率）。
  • 大数据量时fork可能阻塞：数据量过大时，fork子进程可能耗时较长（内存越大越明显）。

适用场景

  • 需要快速恢复数据（如灾备）。
  • 允许分钟级数据丢失。

  • 对磁盘 I/O 和性能敏感的场景。

2. AOF(Append-Only-File)持久化

核心原理

  • 日志追加：AOF记录所有修改数据的命令（以Redis协议追加到文件末尾），重启时通过重放命令恢复数据。
  • 文件同步策略（通过appendfsync配置）：
    • no：由操作系统决定何时同步（性能最高，但可能丢失较多数据）。
    • everysec：每秒同步一次（默认，最多丢失1秒数据）。
    • always：每次写命令都同步（最安全，但性能最差）。

实现细节

  • AOF重写（Rewrite）：
    • 解决 AOF 文件膨胀问题，将当前内存数据生成等效的最小命令集，覆盖旧文件。
    • 触发方式：
      • 手动触发：通过 BGREWRITEAOF 命令。
      • 自动触发：根据 auto-aof-rewrite-percentage 和 auto-aof-rewrite-min-size 配置（如当 AOF 文件增长超过 100% 且大小超过 64MB 时触发）。

 优点

  • 数据安全性高：根据同步策略，最多丢失1秒（甚至零）数据。
  • 可读性强：AOF 文件是文本格式，便于人工分析或修复。
  • 灵活控制：支持动态调整同步策略。

缺点

  • 文件体积大：AOF 文件通常比 RDB 大。
  • 恢复速度慢：重放所有命令恢复数据，耗时长。
  • 写入压力大：高并发下频繁同步可能影响性能。

适用场景

  • 对数据完整性要求高（如金融场景）。
  • 允许牺牲部分性能换取更高可靠性。

3. RDB VS AOF 对比

4. 混合持久化（Redis 4.0+）

Redis 4.0引入了RDB-AOF混合模式，结合两者优势：

  • 开启方式：设置 aof-use-rdb-preamble yes。
  • 实现原理：触发持久化时，先以RDB格式保存全量数据快照，之后将增量命令以AOF格式追加到同一文件。最终生成的持久化文件前半部分是RDB二进制数据，后半部分是AOF命令。

    • AOF 文件由两部分组成：

      • RDB 格式的前半部分：保存快照时的数据。

      • AOF 格式的后半部分：保存快照后的增量命令。

  • 优点：

    • ​​​​​​​快速恢复：RDB格式加载速度快，减少重启时间。

    • 低数据丢失：AOF增量部分记录最新操作，数据安全性接近AOF。

    • 存储效率：相比纯AOF，混合文件通常更小。

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