一、基本介绍

• Redis 数据是存储在内存中的，当 Redis 进程退出或崩溃后，内存中的数据需要持久化到磁盘才能避免数据丢失问题，在下次重启时利用之前持久化的文件即可实现数据恢复；
• Redis 部署常常是主从模式的，主从之间的全量复制、节点崩溃后的恢复等都需要从持久化的文件中获取数据；
• Redis 主要的持久化方式是 RDB 和 AOF，即内存快照和命令追加；

二、RDB 方式

• 将当前内存中数据生成快照保存在硬盘上，可以手动触发和自动触发；
• Redis 默认采用LZF算法对生成的 RDB 文件做压缩处理，压缩后的文件远远小于内存大小，默认开启，可以通过参数 config set rdbcompression{yes|no} 动态修改；

手动触发：

• save 命令：阻塞当前 Redis 服务，直到 RDB 过程完成为止，内存使用较多时会造成长时间阻塞，线上环境不建议使用；
• bgsave 命令：Redis 进程执行 fork 操作创建子进程，子进程负责 RDB 持久化过程，完成后自动结束，阻塞只发生在 fork 阶段，一般时间很短；

自动触发：

• 使用 save 相关配置，如save m n，表示 m 秒内数据集存在 n 次修改时，自动触发 bgsave；
• 如果从节点执行全量复制操作，主节点自动执行 bgsave 生成 RDB 文件并发送给从节点；
• 默认情况下执行 shutdown 命令时，如果没有开启 AOF 持久化功能则自动执行 bgsave；

优缺点

• 优点：RDB 是一个紧凑压缩的二进制文件，Redis 加载 RDB 文件恢复数据远远快于 AOF，非常适合备份、全量复制等场景；
• 缺点：无法做到实时持久化，频繁执行RDB备份成本较高，可能会丢失最后一次备份之后的数据；

三、AOF 方式

• 以独立日志的方式记录每次写命令，重启时再重新执行 AOF 文件中的命令达到恢复数据的目的；
• AOF 的主要作用是解决了数据持久化的实时性，目前已经是 Redis 持久化的主流方式，默认是不开启的；

工作流程

• append：所有的写入命令会先追加到 aof_buf 缓冲区中，避免直接写磁盘有性能瓶颈；
• sync：aof_buf 缓冲区根据对应的策略向硬盘做同步操作，将缓冲区的命令同步到磁盘；
• rewrite：随着 AOF 文件越来越大，需要把Redis进程内的数据转化为写命令同步到新的 AOF 文件，达到压缩的目的；
• load：当 Redis 服务器重启时，可以加载AOF文件进行数据恢复；

同步策略

• Always：每个写命令都要同步到磁盘，即使是一条写命令也会执行同步操作；这种策略可以确保数据的完整性和持久性，但会导致频繁的磁盘写入，影响性能；
• Everysec：默认的 AOF 同步策略，Redis 每秒钟执行一次同步操作，将缓冲区中的写命令同步到磁盘；这种策略可以在一定程度上保证数据的完整性，同时减少了磁盘写入的频率，对性能影响较小；因为存在追加阻塞的问题，最多会丢失 2 秒钟的数据；
• No：Redis 不主动进行 AOF 的同步操作，完全依赖操作系统进行异步写入；这种策略可能导致系统崩溃时数据丢失，不推荐在生产环境中使用；

重写机制

• Redis 进程中有已经过期的数据、AOF 文件中有无效的命令（先set再delete）、有可以合并的多个命令，所以 AOF 文件重写后，体积会更小，能够更快被 Redis 加载；
• AOF 文件重写能够被手动触发或自动触发，直接调用 bgrewriteaof 命令触发重写，或是根据 auto-aof-rewrite-min-size 和 auto-aof-rewrite-percentage 参数自动触发（文件体积和两次触发的体积比）；

重写过程

• 1）执行 AOF 重写请求；
• 2）父进程执行 fork 创建子进程，开销等同于 bgsave 过程；
• 3.1）主进程 fork 操作完成后，继续响应其他命令，所有修改命令依然写入 AOF 缓冲区并根据同步策略同步到硬盘，保证原有 AOF 机制正确性；
• 3.2）由于 fork 操作运用写时复制技术，子进程只能共享 fork 操作时的内存数据，父进程依然响应命令，Redis 使用 “AOF重写缓冲区” 保存这部分新数据，防止新 AOF 文件生成期间丢失这部分数据；
• 4）子进程根据内存快照，按照命令合并规则写入到新的 AOF 文件；每次批量写入硬盘数据量由配置 aof-rewrite-incremental-fsync 控制，默认为 32MB，防止单次刷盘数据过多造成硬盘阻塞；
• 5.1）新 AOF 文件写入完成后，子进程发送信号给父进程，父进程更新统计信息，具体见 info persistence 下的 aof_* 相关统计；
• 5.2）父进程把AOF重写缓冲区的数据写入到新的AOF文件；
• 5.3）使用新 AOF 文件替换老文件，完成 AOF 重写；