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分布式缓存redis

news 来源：原创 2025/6/10 11:09:39

分布式缓存redis

1 redis单机（单节点）部署缺点

（1）数据丢失问题：redis是内存存储，服务重启可能会丢失数据
（2）并发能力问题：redis单节点（单机）部署在并发量不大的话，也是可以满足要求的，并发量最多几万，无法承受更高的并发。
（3）故障恢复问题：如果redis单节点故障中断，那么会影响应用的使用。
（4）存储能力问题：内存存储无法和磁盘存储做比较，不能满足海量数据的要求。

2 redis（是单线程的）集群（分布式缓存redis）

2.1 解决redis单机部署的缺点：

（1）解决数据丢失问题：redis的持久化RDB和AOF
（2）解决并发能力问题：搭建redis主从集群，实现读写分离
（3）解决故障恢复问题：搭建redis哨兵，实现健康监测和自动恢复
（4）存储能力问题：搭建redis分片集群

2.2 redis的RDB和AOF持久化

1 RDB（redis database backup）：

将内存中的数据都记录到磁盘中，重启后，可读RDB（快照）文件进行数据恢复。快照文件位置：默认保存在redis运行命令执行的目录下。
redis客户端命令：
redis-cli
>save命令：
执行一次RDB操作，主进程来执行RDB，会阻塞进程。
>bgsave命令：
后台启动，（fork主进程得到子进程）子进程执行RDB，避免主进程受影响。

特殊：如果redis是自己手动停止的，redis停机时会执行一次RDB

2 RDB的fork原理

在这里插入图片描述
Bgsave开始时会fork主进程得到子进程，子进程共享主进程的内存数据，完成fork后读取内存数据并写入RDB文件。主进程执行fork时，也是阻塞的，只能用来执行fork。
fork就是复制页表（linux的进程和物理内存（内存条）之间映射的虚拟内存），Linux中进程不能直接操作物理内存（内存条）需要在中间借助一个虚拟内存来映射操作物理内存。
fork操作的范围：
不包括：子进程写新的RDB文件（替换旧的RDB文件）的过程，fork操作只会复制页表（就是进程和物理内存的映射关系表）生成1个子进程。
思考：
如果在fork完一个子进程后，子进程生成RDB文件过程中，有请求来修改（写）操作，那么会操作哪一部分？
当主进程执行读操作时，访问共享内存。
当主进程执行写操作时，则会拷贝一份数据，执行写操作，（只能写这个拷贝的副本数据）。后续的读请求就会访问这个副本数据。

RDB的缺点

RDB执行时间（间隔）长，2次RDB之间写入数据有丢失风险。如果执行间隔短的话（2-3秒一次），那么太耗性能。

AOF持久化

append only file 追加文件

1 介绍
为了弥补RDB的缺点，redis处理的每一个写命令都会记录在AOF文件中（RDB是每次都重新读全部内存数据），可以看过是命令日志文件。

2 AOF文件体积大的处理方法（将AOF文件中的命令进行重写，相当于将重复命令合成一个（多个set同一个key 可合为1个最后的key操作命令））
（1）手动
redis-cli连接redis客户端，执行bgrewirterof命令，用最少的命令达到相同的效果。
在这里插入图片描述

（2）自动（在配置文件中添加）
redis也会在触发阈值时自动重写AOF文件，可在redis.conf文件中配置

RDB和AOF持久化的比较

在这里插入图片描述
对数据安全性比较高并且数据完整的话：推荐AOF持久化
宕机回复速度要求高的话：推荐RDB持久化