Redis 的讀寫都是在記憶體中,所以它的效能較高,但在記憶體中的資料會隨著伺服器的重啟而遺失,為了確保資料不會遺失,我們需要將記憶體中的資料儲存到磁碟,以便Redis 重新啟動時能夠從磁碟中恢復原有的數據,而整個過程就叫做Redis 持久化。
Redis 持久化也是Redis 和Memcached 的主要區別之一,因為Memcached 是不具備持久化功能的。
1.持久化的幾種方式
Redis 持久化擁有以下三種方式:
快照方式(RDB, Redis DataBase)將某一刻的記憶體數據,以二進位的方式寫入磁碟;
檔案追加方式(AOF, Append Only File),記錄所有的操作指令,並以文字的形式追加到檔案中;
混合持久化方式,Redis 4.0 之後新增的方式,混合持久化是結合了RDB 和AOF 的優點,在寫入的時候,先把目前的資料以RDB 的形式寫入檔案的開頭,再將後續的操作指令以AOF 的格式存入文件,這既能保證Redis 重啟時的速度,又能簡單資料遺失的風險。
因為每個持久化方案,都有特定的使用場景,讓我們先從 RDB 持久化說起。
2.RDB簡介
RDB(Redis DataBase)是將某個時刻的記憶體快照(Snapshot),以二進位的方式寫入磁碟的過程。
3.持久化觸發
RDB 的持久化觸發方式有兩類:一類是手動觸發,另一類是自動觸發。
1)手動觸發
手動觸發持久化的操作有兩個: save 和 bgsave ,它們主要區別體現在:是否阻塞 Redis 主執行緒的執行。
① save 指令
在客戶端執行save 指令,就會觸發Redis 的持久化,但同時也是讓Redis 處於阻斷狀態,直到RDB 持久化完成,才會回應其他客戶端發出的命令,所以在生產環境一定要慎用。
save 指令使用如下:
從圖片可以看出,當執行完 save
指令之後,持久化檔案dump. rdb
的修改時間就變了,這表示save
成功的觸發了 RDB 持久化。
save 指令執行流程,如下圖:
#② bgsave 指令
bgsave(background save)既後台保存的意思, 它和save 指令最大的差別就是bgsave 會fork() 一個子程序來執行持久化,整個過程中只有在fork() 子程序時有短暫的阻塞,當子程序被建立之後,Redis 的主進程就可以回應其他客戶端的請求了,相對於整個流程都阻塞的save 指令來說,顯然bgsave 指令更適合我們使用。
bgsave 指令使用,如下圖所示:
bgsave 執行流程,如下圖所示:
2)自動觸發
說完了 RDB 的手動觸發方式,以下來看如何自動觸發 RDB 持久化?
RDB 自動持久化主要來自下列幾種情況。
① save m n
save m n 是指在 m 秒內,如果有 n 個鍵發生改變,則自動觸發持久化。
參數 m 和 n 則可在 Redis 的設定檔中找到,例如,save 60 1 則表示在 60 秒內,至少有一個鍵變更,就會觸發 RDB 持久化。
自動觸發持久化,本質是 Redis 透過判斷,如果滿足設定的觸發條件,自動執行一次 bgsave 指令。
注意:當設定多個 save m n 指令時,滿足任一條件都會觸發持久化。
例如,我們設定了以下兩個save m n 指令:
save 60 10save 600 1
當60s 內如果有10 次Redis 鍵值改變,就會觸發持久化;如果60s 內Redis 的鍵值改變次數少於10 次,那麼Redis 就會判斷600s 內,Redis 的鍵值是否至少被修改了一次,如果滿足則會觸發持久化。
② flushall
flushall 命令用于清空 Redis 数据库,在生产环境下一定慎用,当 Redis 执行了 flushall 命令之后,则会触发自动持久化,把 RDB 文件清空。
执行结果如下图所示:
③ 主从同步触发
在 Redis 主从复制中,当从节点执行全量复制操作时,主节点会执行 bgsave
命令,并将 RDB 文件发送给从节点,该过程会自动触发 Redis 持久化。
4.配置说明
合理的设置 RDB 的配置,可以保障 Redis 高效且稳定的运行,下面一起来看 RDB 的配置项都有哪些?
RDB 配置参数可以在 Redis 的配置文件中找见,具体内容如下:
# RDB 保存的条件 save 900 1 save 300 10 save 60 10000 # bgsave 失败之后,是否停止持久化数据到磁盘,yes 表示停止持久化,no 表示忽略错误继续写文件。 stop-writes-on-bgsave-error yes # RDB 文件压缩 rdbcompression yes # 写入文件和读取文件时是否开启 RDB 文件检查,检查是否有无损坏,如果在启动是检查发现损坏,则停止启动。 rdbchecksum yes # RDB 文件名 dbfilename dump.rdb # RDB 文件目录 dir ./
其中比较重要的参数如下列表:
① save 参数
它是用来配置触发 RDB 持久化条件的参数,满足保存条件时将会把数据持久化到硬盘。
默认配置说明如下:
save 900 1:表示 900 秒内如果至少有 1 个 key 值变化,则把数据持久化到硬盘;save 300 10:表示 300 秒内如果至少有 10 个 key 值变化,则把数据持久化到硬盘;save 60 10000:表示 60 秒内如果至少有 10000 个 key 值变化,则把数据持久化到硬盘。
② rdbcompression 参数
它的默认值是 yes 表示开启 RDB 文件压缩,Redis 会采用 LZF 算法进行压缩。如果不想消耗 CPU 性能来进行文件压缩的话,可以设置为关闭此功能,这样的缺点是需要更多的磁盘空间来保存文件。
③ rdbchecksum 参数
它的默认值为 yes 表示写入文件和读取文件时是否开启 RDB 文件检查,检查是否有无损坏,如果在启动是检查发现损坏,则停止启动。
5.配置查询
Redis 中可以使用命令查询当前配置参数。查询命令的格式为:config get xxx
,例如,想要获取 RDB 文件的存储名称设置,可以使用 config get dbfilename
,执行效果如下图所示:
查询 RDB 的文件目录,可使用命令 config get dir
,执行效果如下图所示:
6.配置设置
设置 RDB 的配置,可以通过以下两种方式:
● 手动修改 Redis 配置文件;
● 使用命令行设置,例如,使用 config set dir "/usr/data"
就是用于修改 RDB 的存储目录。
注意:手动修改 Redis 配置文件的方式是全局生效的,即重启 Redis 服务器设置参数也不会丢失,而使用命令修改的方式,在 Redis 重启之后就会丢失。但手动修改 Redis 配置文件,想要立即生效需要重启 Redis 服务器,而命令的方式则不需要重启 Redis 服务器。
小贴士:Redis 的配置文件位于 Redis 安装目录的根路径下,默认名称为 redis.conf。
7.RDB 文件恢复
当 Redis 服务器启动时,如果 Redis 根目录存在 RDB 文件 dump.rdb,Redis 就会自动加载 RDB 文件恢复持久化数据。
如果根目录没有 dump.rdb 文件,请先将 dump.rdb 文件移动到 Redis 的根目录。
验证 RDB 文件是否被加载
Redis 在启动时有日志信息,会显示是否加载了 RDB 文件,我们执行 Redis 启动命令:src/redis-server redis.conf
,如下图所示:
从日志上可以看出, Redis 服务在启动时已经正常加载了 RDB 文件。
小贴士:Redis 服务器在载入 RDB 文件期间,会一直处于阻塞状态,直到载入工作完成为止。
8.RDB 优缺点
1)RDB 优点
● RDB 的内容为二进制的数据,占用内存更小,更紧凑,更适合做为备份文件;
● RDB 對災難復原非常有用,它是一個緊湊的文件,可以更快的傳輸到遠端伺服器進行Redis 服務恢復;
● RDB 可以更大程度的提高Redis 的運行速度,因為每次持久化時Redis 主進程都會fork() 一個子進程,進行資料持久化到磁碟,Redis 主進程並不會執行磁碟I/O 等操作;
● 與AOF 格式的文件相比,RDB 檔案可以更快的重新啟動。
2)RDB 缺點
● 因為RDB 只能保存某個時間間隔的數據,如果中途Redis 服務被意外終止了,則會遺失一段時間內的Redis 資料;
● RDB 需要經常fork() 才能使用子程序將其持久化在磁碟上。如果資料集很大,fork() 可能很耗時,並且如果資料集很大且 CPU 效能不佳,則可能導致 Redis 停止為客戶服務幾毫秒甚至一秒鐘。
9.停用持久化
停用持久化可以提高Redis 的執行效率,如果對資料遺失不敏感的情況下,可以在連接客戶端的情況下,執行<span style="background-color: rgb(253, 234, 218); color: rgb(255, 0, 0);">config set save ""</span>
#指令即可停用Redis 的持久化,如下圖所示:
10.小結
透過本文我們可以得知,RDB 持久化分為手動觸發和自動觸發兩種方式,它的優點是儲存檔案小,Redis 啟動時恢復資料比較快,缺點是有遺失資料的風險。 RDB 檔案的復原也很簡單,只要把 RDB 檔案放到 Redis 的根目錄,在 Redis 啟動時就會自動載入並復原資料。
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