Redis_写时复制(cow)

Redis会根据配置，每隔一段时间中对Redis服务中当下的数据集进行快照。配置自动生成rdb文件，后台使用的是bgsave方式。

save 60 1000 //关闭RDB只需要将所有的save保存策略注释掉即可

Redis借助操作系统提供的写时复制技术（Copy-On-Write, COW），在生成快照的同时，依然可以正常处理写命令。具体原理看下文介绍。

bgsave流程

1. Fork子进程：

• 主进程调用fork() 创建一个子进程。
• 子进程和主进程共享相同的内存空间。

2. 子进程生成RDB文件：

• 子进程根据fork时刻的数据快照生成RDB文件。
• 子进程只读取fork时刻的数据，不会读取之后的新数据。

3. 主进程继续处理写操作：

• 主进程继续处理客户端发来的写操作。
• 对于写操作，主进程使用写时复制（Copy-On-Write, COW）机制，修改的数据所在的页，复制一份，将新数据写入新的内存区域。

4. 替换现有RDB文件：

• 子进程完成RDB文件生成后，通知主进程。
• 主进程将临时文件重命名为正式的RDB文件。

对新写入数据的处理

1. Fork时刻的数据快照：

• 子进程生成的RDB文件包含了 fork 时刻的数据快照。
• 这意味着从fork时刻到RDB文件生成完成这段时间内的新写入数据不会被包含在当前RDB文件中。

2. 新写入数据的处理：

• 主进程在fork之后接收到的所有写操作都会被记录在内存中。
• 这些新写入的数据会存储在新的内存区域中，不会影响子进程生成的RDB文件。

示例说明

假设主进程在 fork 时刻的状态如下：

Key: "foo" Value: "bar"

• Fork 子进程：
  子进程和主进程共享内存中的 “foo”: “bar”。
• 主进程写操作：
  主进程接收到一个写操作：SET foo baz。
• 写时复制：
  主进程为 “foo” 分配新的内存空间，并将值从 “bar” 改为 “baz”。
  此时内存状态变为：

Key: "foo" Value: "bar"  // 子进程可见
Key: "foo" Value: "baz"  // 主进程可见  

• 子进程生成RDB文件：
  子进程读取 “foo”: “bar” 并生成RDB文件。
• 替换现有RDB文件：
  子进程完成RDB文件生成后，主进程用新的RDB文件替换旧文件。

后续处理

新RDB文件生成：

下一次执行 bgsave 时，新的RDB文件将会包含最新的数据快照，包括之前写入的数据。

AOF日志：

如果Redis配置了AOF（Append Only File）持久化模式，所有写操作都会被记录在AOF文件中。
即使RDB文件不包含最新的数据，AOF文件也会确保数据的一致性和完整性。

总结

• RDB快照：bgsave 生成的是 fork 时刻的数据快照，不包含fork之后的新写入数据。
• 写时复制：主进程在 fork 之后的新写入数据会存储在新的内存区域中。
• 后续处理：下一次 bgsave 会包含最新的数据快照。
• AOF日志：如果启用AOF模式，所有写操作都会被记录在AOF文件中，确保数据的一致性和完整性。
  这种方式保证了RDB文件的一致性和高可用性，同时也提供了AOF模式作为补充，确保数据的完整性和一致性。

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参考文献

Redis写时拷贝（COW）总结
Redis的写时复制（Copy On Write），你真的了解么？