同样是持久化,竟然有这么大的差别!

存储 存储软件
作为内存数据库,Redis 在数据存储与读取上的速度是毫不逊色的,这点毋庸置疑。但是对于内存来说,断电或遇到故障后数据就会丢失,这却是一个无法回避的问题。令人欣慰的是,基于这样的缺点,Redis 也提供了不同的持久化方案。

 [[349785]]

本文转载自微信公众号「IT界农民工」,可以通过以下二维码关注。转载本文请联系IT界农民工公众号。

作为内存数据库,Redis 在数据存储与读取上的速度是毫不逊色的,这点毋庸置疑。但是对于内存来说,断电或遇到故障后数据就会丢失,这却是一个无法回避的问题。令人欣慰的是,基于这样的缺点,Redis 也提供了不同的持久化方案。

各位看官请随小莱接着往下看:

- 思维导图 -

RDB持久化

对于 Redis 持久化来说,其实就是将存储在内存中的数据写入到磁盘里,只不过写入的方式是有一定策略的。

那么我们先来看下第一种持久化,首先出场的是 RDB。

1、什么是RDB持久化

英文名称是 Redis DataBase,它还有一个常用的名字:快照持久化。所谓快照,在这里指的是某一时刻的内存数据,而持久化则是将这一时刻的数据以二进制形式写入到磁盘里。

2、手动触发机制

(1)save 命令

你可能会问了,那我通过什么样的方式来实现持久化呢?不知道你有没有用过 save 这个命令,在 Redis 里担任的角色是用来手动触发持久化的。也就是说在 Redis 客户端操作 save 命令就可以将内存数据写入到磁盘里。

不过你可千万不要好奇,生产环境要是这么玩儿的话,数据量少还行,数量大的话那估计八成得凉凉。为什么这么说呢?你稍微了解下它的运行原理就知道了。

前面的文章中,我们提到了 Redis 处理命令的方式是以单线程形式来进行的。客户端的请求都会放入一个队列里。当执行 save 命令时,如果执行时间很长的话,后面的请求就会被阻塞,客户端发送的所有命令都会被拒绝。

这种方式生产场景要慎用!

(2)bgsave 命令

还有一个 bgsave 命令。与 save 不同的是,执行过程中它并不会阻塞客户端的请求。而是将持久化工作交给子进程来执行,主进程仍负责客户端请求的处理工作。

3、自动触发机制

RDB 持久化既可以通过手动触发,也可以通过服务器配置项来定期执行。

自动触发通常是 Redis 中配置文件来执行的。有这么个配置你需要了解下:

save m n

其中 m 代表秒数,n 代表次数,放在一起表示的是 m 秒内发生 n 次变化时,会触发 bgsave。

了解了自动化配置,我们再来看下 Redis 配置文件 redis.conf 中的三个默认配置项:

save 900 1 表示的是时间900秒内,如果 Redis 中数据至少发生一次变化,就会执行 bgsave。后边两个就不用介绍了,一样的原理。

看到这三个配置项,不知道你会不会有疑问,这三个到底该执行哪一个?答案是设置多个 save m n 命令时,满足任何一个条件都会触发持久化。

4、RDB 文件恢复

前面我们提到过了,持久化的目的就是为了解决内存异常导致的数据丢失问题。那么倘若如果真遇到了这样的情况,RDB 文件如何来实现数据恢复呢?

开启自动持久化后,数据会存储到名为 dump.rdb 的文件中。当 Redis 服务器重启时,检测到 dump.rdb 文件后,会自动加载进行数据恢复。

AOF持久化

介绍完了 RDB 后,我们再来看一种叫作 AOF 的持久化方式。

1、什么是AOF持久化

英文名称是 Append Only File。同样地,它也有一个常用的名字:文件追加持久化。与RDB 不同的是,它是通过保存所执行的写命令来实现的,并且保存的数据格式是客户端发送的命令。

2、AOF 实现方式

想要使用 AOF 持久化方式,需要启用配置文件中的 appendonly 参数。默认情况下,Redis 是不开启的。

开启 AOF 持久化后每执行一条修改数据的命令,Redis 就会将该命令写入 aof_buf 缓冲区。后续写入 AOF 文件中的操作是由下面的配置来控制的:

这三个配置项分别表示

appendfsync always:每次写入都进行刷盘操作,对性能影响最大,占用磁盘 IO 较高,数据安全性最高。

appendfsync everysec:1秒刷一次盘,对性能影响相对较小。

appendfsync no:按照操作系统的机制进行刷盘,对性能影响最小,数据安全性低。

3、AOF 重写机制

随着命令的不断写入,AOF 文件会变得越来越大,这时候该如何是好呢?别急,Redis 中提供了瘦身功能,也就是重写机制。

Redis 配置文件中有两个对应的参数是来决定重写机制的触发时机的。

auto-aof-rewrite-percentage:AOF 文件距离上次文件增长超过多少百分比

auto-aof-rewrite-min-size:AOF 文件体积最小多大以上触发

满足所设置的条件时,会自动触发 AOF 重写,此时 Redis 会扫描整个实例的数据,重新生成一个 AOF 文件来达到瘦身的效果。

4、AOF 文件恢复

同样地,我们也需要对 AOF 文件进行恢复。和 RBD 不同的是,Redis 中是通过创建一个不带网络连接的伪客户端来进行实现的。为什么要创建伪客户端呢?你想想 AOF 文件中的数据格式,都是由命令组成的。通过客户端直接执行每条命令就可以将数据进行恢复。

在这里需要注意的是,如果服务器开启了 AOF 持久化功能,会优先使用 AOF 文件来进行恢复。只有在 AOF 关闭状态下,服务器才会使用 RDB 文件来进行还原。

两种持久化的优/缺点

到这里,对两种持久化也有了一定的认识,那么我们来看看它们分别有什么优点和缺点:

1、RDB 优点与缺点

(1)优点

文件体积小:RDB 的文件内容是二进制格式,因此体积比实例内存小。

恢复速度快:当 Redis 实例恢复时,加载 RDB 文件速度很快,能在很短时间内迅速恢复数据。

(2)缺点

数据缺失:RDB 保存的是某一时刻的数据,当 Redis 实例某一时刻异常时,会导致数据丢失。

消耗资源:RDB 文件的生成会消耗大量的 CPU 和内存资源,有一定代价。

2、AOF 优点与缺点

(1)优点

数据更完整:AOF 中是及时写入的方式,数据保存更完整。恢复时降低数据的损失率

易读性强:AOF 中保存的数据格式是客户端的写入命令,可读性性强。

(2)缺点

文件体积大:AOF 中存储客户端所有的写命令,未经压缩,随着命令的写入,文件会越来越大。

增加磁盘IO:AOF 文件刷盘如果采用每秒刷一次的方式会导致磁盘IO升高,影响性能。

混合持久化

既然 RDB 与 AOF 持久化都存在各自的缺点,那么有没有一种更好的持久化方式?

接下来要介绍的是混合持久化。其实就是 RDB 与 AOF 的混合模式,这是 Redis4 之后新增的。

1、持久化方式

混合持久化是通过 aof-use-rdb-preamble 参数来开启的。它的操作方式是这样的,在写入的时候先把数据以 RDB 的形式写入文件的开头,再将后续的写命令以 AOF 的格式追加到文件中。这样既能保证数据恢复时的速度,同时又能减少数据丢失的风险。

2、文件恢复

那么混合持久化中是如何来进行数据恢复的呢?在 Redis 重启时,先加载 RDB 的内容,然后再重放增量 AOF 格式命令。这样就避免了 AOF 持久化时的全量加载,从而使加载速率得到大幅提升。

总结

RDB持久化

  • 将某一时刻的数据以二进制形式写入到磁盘里,服务重启时检测到对应文件自动加载进行数据恢复。
  • 有手动触发和自动触发两种机制。

AOF持久化

  • 以文件追加的方式写入客户端执行的写命令。
  • 数据恢复时,通过创建伪客户端的方式执行命令,直到恢复完成。

混合持久化

  • 在写入的时候先把数据以 RDB 的形式写入文件的开头,再将后续的写命令以 AOF 的格式追加到文件中。

 

责任编辑:武晓燕 来源: IT界农民工
相关推荐

2021-02-03 20:19:08

Istio流量网格

2021-06-10 09:00:33

单例模式数据库

2020-04-20 08:41:38

工资职场加薪

2020-04-27 09:45:16

网络工程师网络技术网络

2016-09-01 13:54:23

Google太空电梯悬滑板

2017-03-07 17:45:42

Windows磁盘碎片整理

2021-09-22 15:09:37

SSL证书数据安全数据泄露

2018-10-08 08:30:59

2019-01-07 09:31:37

程序员测试人员代码

2020-09-07 13:08:36

String空白字符方式

2018-11-08 14:39:50

Excel表结构数据

2021-10-04 11:11:14

硬盘机械硬盘固态硬盘

2020-06-01 08:04:18

三目运算符代码

2018-05-08 10:28:53

Oracle云转型Adobe

2015-07-20 15:26:56

WiFi感知

2022-03-03 07:00:43

Mybatiswhere标签

2020-11-03 06:57:10

MyBatis数据库

2019-09-09 10:56:06

高并发一致性架构

2021-12-08 08:30:55

Java AQS机制 Java 基础

2019-09-18 15:20:16

MyBatisSQL数据库
点赞
收藏

51CTO技术栈公众号