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Redis持久化机制详解

一、RDB持久化

RDB(Redis DataBase)是Redis默认的持久化方式,它会将Redis的数据快照在特定时间间隔内写入磁盘。默认情况下,Redis会每隔1小时讲数据写入到磁盘,如果至少有1个键发生了变化,则会在指定的时间间隔内将数据写入磁盘。可通过设置配置文件中save选项来修改RDB持久化的时间间隔。

通常我们使用RDB进行备份和恢复,因为RDB文件是一个非常紧凑的二进制文件,其中包含了Redis在某个时间点上的所有数据。适用于大数据量,性能需求不高的场景。另外,如果Redis遇到意外重启的情况时,可以通过读取RDB文件重新加载数据。

save 900 1
save 300 10
save 60 10000

上述是Redis默认的三个保存策略,表示的是:900秒(15分钟)内至少有1个key被更改,则进行一次持久化;300秒(5分钟)内至少有10个key被更改,则进行一次持久化;60秒内有10000个key被更改,则进行一次持久化。

二、AOF持久化

AOF(Append Only File)是一种更为可靠的持久化方式,它可以记录Redis执行的写操作指令,配合恢复Redis数据时能够更好地保证数据的一致性和完整性。当Redis重启时,可以通过重放AOF文件中的指令,将数据回复到重启前的状态。对于品质和可靠性需求更高的系统,建议使用AOF持久化。开启AOF持久化需要在配置文件中设置appendonly参数为yes。

AOF文件中的指令为追加写入到文件中,如果AOF文件中的内容变得太大,可以通过调用bgrewriteaof指令对AOF文件进行重写压缩,去掉其中的过期和重复数据,也可以通过修改配置文件中的aof-rewrite-percentage和aof-rewrite-min-size参数,控制重写AOF文件的时机。

appendonly yes
appendfilename "appendonly.aof"
appendfsync everysec

上述是Redis默认的三个AOF持久化相关配置,appendonly设置为yes表示开启AOF,appendfilename表示设置AOF存放路径和文件名,appendfsync表示同步写入方式,有三种模式:always总是同步写磁盘,everysec每秒同步一次,no默认情况,操作系统将异步写入磁盘。

三、混合持久化

混合持久化是Redis 4.0版本新增的特性。它结合了RDB和AOF的优点:在AOF持久化的前提下,使用RDB文件进行快速的内存恢复。具体实现是,系统首先将写入的操作指令写入AOF文件中,然后异步快照内存数据到RDB文件中。当Redis需要进行数据恢复时,首先将RDB数据快速地读取到内存中,然后再通过重放AOF文件,将数据恢复到内存中。

在Redis混合持久化的配置中,需要同时配置RDB和AOF存储路径和演示策略。下面是Redis混合持久化配置的示例:

save 900 1
save 300 10
save 60 10000
appendonly yes
appendfilename "appendonly.aof"
appendfsync everysec
aof-use-rdb-preamble yes
auto-aof-rewrite-percentage 100
auto-aof-rewrite-min-size 64mb

四、持久化优化技巧

1、RDB快照操作时,Redis本身是单线程程序,进行快照时会暂停服务,导致客户端请求被阻塞。为了减少持久化操作的阻塞时间,可以使用redis-benchmark客户端工具的-r参数,在快照期间模拟增加数据访问量。

redis-benchmark -r 100000 -n 100000

上述作用是在每1万次请请求中插入100000次测试命令。这样可以在Redis持久化的同时不影响运行效率。

2、可通过设置maxmemory-policy选项来控制Redis在超出设定内存使用量时的处理策略。可选的各种策略是:volatile-lru(仅淘汰带有过期时间的key,使用LRU算法淘汰),volatile-ttl(仅淘汰带有过期时间的key,优先使用过期时间),volatile-random(仅淘汰带有过期时间的key,随机决策淘汰)等。

maxmemory-policy volatile-lru

结合策略的设置,可以更好地控制Redis使用内存的限制,从而提高Redis的持久化效率和稳定性。

五、小结

Redis持久化是保证数据安全和可靠性的基础,可以通过不同策略控制Redis数据的写入和读取,保证数据在恢复和读取时的稳定性和可靠性。