【Redis】——RDB快照

Redis 是内存数据库，但是它为数据的持久化提供了两个技术，一个是AOF日志，另一个是RDB快照：

• AOF 文件的内容是操作命令；
• RDB 文件的内容是二进制数据。

RDB 快照就是记录某一个瞬间的内存数据，记录的是实际数据，而 AOF 文件记录的是命令操作的日志，而不是实际的数据。

因此在 Redis 恢复数据时， RDB 恢复数据的效率会比 AOF 高些，因为直接将 RDB 文件读入内存就可以，不需要像 AOF 那样还需要额外执行操作命令的步骤才能恢复数据

快照的使用

Redis 提供了两个命令来生成 RDB 文件，分别是 save 和 bgsave，他们的区别就在于是否在「主线程」里执行：

• 执行了 save 命令，就会在主线程生成 RDB 文件，由于和 执行操作命令 在同一个线程，所以如果写入 RDB 文件的时间太长，会阻塞主线程；
• 执行了 bgsave 命令，会创建一个子进程来生成 RDB 文件，这样可以避免主线程的阻塞

Redis  可以 通过配置文件的选项来实现每隔一段时间 自动执行一次 bgsave 命令，默认会提供以下配置：

save 900 1 #900 秒之内，对数据库进行了至少 1 次修改；
save 300 10 #300 秒之内，对数据库进行了至少 10 次修改
save 60 10000 #60 秒之内，对数据库进行了至少 10000 次修改

只要满足上面任何一个条件，都会自动 执行一次 bgsave 命令 生成RDB文件

• Redis 的快照是全量快照，也就是说每次执行快照，都是把 内存中的「所有数据」都记录到磁盘中。所以 执行快照是一个比较重的操作。
• 如果 执行频率太频繁，可能会对 Redis 性能产生影响
• 通常 可能设置 至少 5 分钟才保存一次快照，这时如果 Redis 出现宕机等情况，则意味着最多可能丢失 5 分钟数据

因此redis服务器宕机，RDB快照损失的数据比AOF日志损失的数据要多。

执行快照时，数据能被修改吗？

执行 bgsave 过程中，由于是交给子进程来构建 RDB 文件，主线程还是可以继续工作的，关键的技术就在于写时复制技术（Copy-On-Write, COW）。

执行 bgsave 命令的时候，会通过 fork() 创建子进程，此时 子进程 和 父进程 是共享同一片内存数据的，因为创建子进程的时候，会复制父进程的页表，但是页表指向的相同的物理内存

只有在发生修改内存数据的情况时，物理内存才会被复制一份：

如果主线程（父进程）要修改共享数据里的某一块数据（比如键值对 A）时，就会发生写时复制，于是这块数据的 物理内存就会被复制一份（键值对 A'），然后主线程在这个数据副本（键值对 A'）进行修改操作。与此同时，bgsave 子进程可以继续把原来的数据（键值对 A）写入到 RDB 文件。 

但是程刚修改的数据，子线程 是没办法在这一时间写入 RDB 文件的，只能交由下一次的 bgsave 快照。

所以 Redis 在使用 bgsave 快照过程中，如果主线程修改了内存数据，不管是否是共享的内存数据，RDB 快照都无法写入主线程刚修改的数据，因为此时主线程（父进程）的内存数据和子进程的内存数据已经分离了，子进程写入到 RDB 文件的内存数据只能是原本的内存数据

 

RDB 和 AOF 合体

即使 RDB 比 AOF 的数据恢复速度快，但是快照的频率不好把握：

• 如果频率太低，两次快照间一旦服务器发生宕机，就可能会比较多的数据丢失；
• 如果频率太高，频繁写入磁盘和创建子进程会带来额外的性能开销。

混合使用 AOF 日志和内存快照

它的作用是 既有 AOF 丢失数据少 和 又有 RDB 恢复速度快 的优点；

如果想要开启混合持久化功能，可以在 Redis 配置文件 将下面这个配置项设置成 yes：

aof-use-rdb-preamble yes

当开启了混合持久化后，在 AOF 重写日志时：

1. fork 出来的重写子进程会先将与主线程共享的 内存数据 以 RDB 方式写入到 AOF 文件。
2. 同时， 主线程处理的操作命令会被记录在重写缓冲区里，重写缓冲区里的增量命令会以 AOF 方式写入到 AOF 文件
3. 写入完成后通知主进程将新的含有 RDB 格式和 AOF 格式的 AOF 文件替换旧的的 AOF 文件。

总结：AOF 文件的前半部分是 RDB 格式的全量数据，后半部分是 AOF 格式的增量数据。