Redis 是一个内存数据库，这意味着它将数据存储在服务器的内存中。如果服务器崩溃或重启，内存中的数据将丢失。

因此，为了防止数据丢失，Redis 提供了两种主要机制：

1. 持久化
2. 集群运行

持久化

持久化是指将数据从内存中保存到持久存储介质（如硬盘）的过程。这样，当程序重新启动或系统崩溃时，数据可以从持久存储介质中恢复。

Redis 4.0 之后支持以下三种持久化方案：

1. RDB 持久化：创建一个数据集的快照，并将其写入磁盘文件。
2. AOF 持久化：将每个写命令追加到一个日志文件中，在重新启动时将这些命令重新执行。
3. 混合持久化：结合 RDB 和 AOF 的优点。定期执行 RDB 快照，并在 RDB 之间的间隔内使用 AOF。

集群运行

集群运行涉及将 Redis 数据分布在多个服务器上。这样一来，即使一台服务器出现故障，数据仍然可以从其他服务器访问。

Redis 提供了三种集群运行方式：

1. 主从复制：一个主节点将数据复制到多个从节点。当主节点出现故障时，一个从节点可以被提升为主节点。
2. 哨兵模式：一种自动故障恢复机制，它监视 Redis 服务器并自动执行主从切换。
3. Redis Cluster：一种分布式 Redis 部署，其中数据在多个主节点之间分片。它提供了容错和可扩展性。

总结

Redis 保证数据不丢失的主要手段有两个：持久化和集群运行。持久化有三种实现方式：RDB、AOF 和混合持久化；而集群运行包含三种实现方式：主从复制、哨兵模式和 Redis Cluster。

通过结合持久化和集群运行，可以确保 Redis 数据即使在服务器故障或系统崩溃的情况下也能保持安全。

面试中问到Redis持久化的原理，本篇在做详细解答

我们知道redis是一个高效的分布式内存数据库 ，由于是操作内存所以性能非常之快，通常用它来做分布式缓存，用来提高微服务的高性能，但是因为是内存操作，所以当出现服务器故障，断电等情况就会造成内存数据丢失 ，不可恢复，因此redis 引入了持久化机制来将内存数据写入磁盘，从而保障了Redis的数据不被丢失。

Redis有两种持久化的方式，一种是RDB，另外种是AOF。

RDB是将Redis内存中数据的快照存储在磁盘内，是Redis的默认持久化方案。

RDB持久化默认有三种策略

可在中配置，会以一段时间内达到指定修改的次数为规则来触发快照操作，快照文件名为。每当Redis服务重启的时候都会从该文件中把数据加载到内存中。

在60秒内有次操作即触发RDB持久化。

没有满足第一种条件时，在900秒内有1次操作即触发RDB持久化。

没有满足第二种条件时，在300秒内有10次操作即触发RDB持久化。

RDB持久化除了可以根据配置中的策略来触发外，还可以使用save和bgsave命令手动来触发。这两个命令的区别在于save会阻塞服务器进程。在执行save命令的过程中，服务器不能处理任何请求，但是bgsave（background save，后台保存）命令会通过一个子进程在后台处理数据RDB持久化。本质上save和bgsave调用的都是rdbSave函数，所以Redis不允许save和bgsave命令同时执行，当然这也是为了避免RDB文件数据出现不一致性的问题。

每次都是一个大文件，备份写入IO操作笔记大，很容易耗时，影响进程资源使用。

如果最近一次进程崩溃，那么最近一次数据备份后的数据就被丢失。

文件直接就可以当冷备使用

AOF（Append Only File）以独立日志的方式记录每次的写命令，可以很好地解决了数据持久化的实时性。系统重启时可以重新执行AOF文件中的命令来恢复数据。AOF会先把命令追加在AOF缓冲区，然后根据对应策略写入硬盘。

AOF的实现流程有三个步骤

步骤一

把命令追加到AOF缓冲区，

步骤二

将缓冲区的内容写入程序缓冲区

步骤三

将程序缓冲区的内容写入文件

当AOF持久化功能处于开启状态时，服务器每执行完一个命令就会将命令以协议格式追加写入redisServer结构体的aof_buf缓冲区。而在服务重启的时候会把AOF文件加载到缓冲区中。

AOF有 三种触发机制

·always：每次发生数据变更都会被立即记录到磁盘，性能较差，但数据完整性比较好。

·everysec：每秒钟将aof_buf缓冲区的内容写入AOF文件，如果宕机，就会有1秒内的数据丢失。

·no：将数据同步操作交给操作系统来处理，性能最好，但是数据可靠性最差。在配置文件中设置appendonly=yes后，若没有指定apendfsync，默认会使用everysec选项。

写入指令随着时间的推移，记录了很多重复的指令，导致数据量非常大。

RDB优先级高于AOF

RDB小，AOF较大

RDB慢，AOF快

RDB快，AOF慢

Redis持久化的几种方式——深入解析RDB

Redis 持久化也是 Redis?和 Memcached 的主要区别之一，因为 Memcached?是不具备持久化功能的。 1.持久化的几种方式Redis 持久化拥有以下三种方式：快照方式（RDB, Redis DataBase）将某一个时刻的内存数据，以二进制的方式写入磁盘；文件追加方式（AOF, Append Only File），记录所有的操作命令，并以文本的形式追加到文件中；混合持久化方式，Redis 4.0 之后新增的方式，混合持久化是结合了 RDB 和 AOF 的优点，在写入的时候，先把当前的数据以 RDB 的形式写入文件的开头，再将后续的操作命令以 AOF 的格式存入文件，这样既能保证?Redis?重启时的速度，又能简单数据丢失的风险。 因为每种持久化方案，都有特定的使用场景，让我们先从 RDB?持久化说起吧。 简介RDB（Redis DataBase）是将某一个时刻的内存快照（Snapshot），以二进制的方式写入磁盘的过程。 3.持久化触发RDB?的持久化触发方式有两类：一类是手动触发，另一类是自动触发。 1）手动触发手动触发持久化的操作有两个： save?和 bgsave，它们主要区别体现在：是否阻塞?Redis?主线程的执行。 ① save?命令在客户端中执行 save?命令，就会触发 Redis 的持久化，但同时也是使 Redis 处于阻塞状态，直到 RDB?持久化完成，才会响应其他客户端发来的命令，所以在生产环境一定要慎用。 save?命令使用如下：从图片可以看出，当执行完?save?命令之后，持久化文件 ?的修改时间就变了，这就表示 save?成功的触发了?RDB 持久化。 save?命令执行流程，如下图所示：② bgsave?命令bgsave（background save）既后台保存的意思， 它和 save?命令最大的区别就是 bgsave?会 fork() 一个子进程来执行持久化，整个过程中只有在 fork() 子进程时有短暂的阻塞，当子进程被创建之后，Redis 的主进程就可以响应其他客户端的请求了，相对于整个流程都阻塞的?save?命令来说，显然?bgsave?命令更适合我们使用。 bgsave?命令使用，如下图所示：bgsave?执行流程，如下图所示：2）自动触发说完了?RDB?的手动触发方式，下面来看如何自动触发?RDB?持久化？RDB?自动持久化主要来源于以下几种情况。 ① save m nsave m n?是指在 m 秒内，如果有 n 个键发生改变，则自动触发持久化。 参数 m?和?n?可以在?Redis?的配置文件中找到，例如，save 60 1?则表明在 60 秒内，至少有一个键发生改变，就会触发?RDB?持久化。 自动触发持久化，本质是?Redis?通过判断，如果满足设置的触发条件，自动执行一次?bgsave?命令。 注意：当设置多个 save m n 命令时，满足任意一个条件都会触发持久化。 例如，我们设置了以下两个 save m n 命令：save 60 10save 600 1当 60s 内如果有 10 次 Redis 键值发生改变，就会触发持久化；如果 60s 内 Redis 的键值改变次数少于 10 次，那么 Redis 就会判断 600s 内，Redis 的键值是否至少被修改了一次，如果满足则会触发持久化。 ② flushallflushall?命令用于清空 Redis 数据库，在生产环境下一定慎用，当 Redis 执行了 flushall?命令之后，则会触发自动持久化，把?RDB 文件清空。 执行结果如下图所示：③ 主从同步触发在 Redis 主从复制中，当从节点执行全量复制操作时，主节点会执行 bgsave?命令，并将 RDB 文件发送给从节点，该过程会自动触发 Redis 持久化。 4.配置说明合理的设置 RDB 的配置，可以保障 Redis 高效且稳定的运行，下面一起来看 RDB 的配置项都有哪些？RDB 配置参数可以在? Redis 的配置文件中找见，具体内容如下：# RDB 保存的条件save 900 1save 300 10save 60 # bgsave 失败之后，是否停止持久化数据到磁盘，yes 表示停止持久化，no 表示忽略错误继续写文件。 stop-writes-on-bgsave-error yes# RDB 文件压缩rdbcompression yes# 写入文件和读取文件时是否开启 RDB 文件检查，检查是否有无损坏，如果在启动是检查发现损坏，则停止启动。 rdbchecksum yes# RDB 文件名dbfilename # RDB 文件目录dir ./其中比较重要的参数如下列表：① save 参数它是用来配置触发 RDB 持久化条件的参数，满足保存条件时将会把数据持久化到硬盘。 默认配置说明如下：save 900 1：表示 900 秒内如果至少有 1 个 key 值变化，则把数据持久化到硬盘；save 300 10：表示 300 秒内如果至少有 10 个 key 值变化，则把数据持久化到硬盘；save 60 ：表示 60 秒内如果至少有 个 key 值变化，则把数据持久化到硬盘。 ② rdbcompression 参数它的默认值是 yes?表示开启 RDB 文件压缩，Redis 会采用 LZF 算法进行压缩。 如果不想消耗 CPU 性能来进行文件压缩的话，可以设置为关闭此功能，这样的缺点是需要更多的磁盘空间来保存文件。 ③ rdbchecksum 参数它的默认值为 yes?表示写入文件和读取文件时是否开启 RDB 文件检查，检查是否有无损坏，如果在启动是检查发现损坏，则停止启动。 5.配置查询Redis 中可以使用命令查询当前配置参数。 查询命令的格式为：config get xxx，例如，想要获取 RDB 文件的存储名称设置，可以使用 config get dbfilename，执行效果如下图所示：查询 RDB 的文件目录，可使用命令 config get dir，执行效果如下图所示：6.配置设置设置 RDB 的配置，可以通过以下两种方式：手动修改 Redis 配置文件；使用命令行设置，例如，使用?config set dir /usr/data?就是用于修改 RDB 的存储目录。 注意：手动修改 Redis 配置文件的方式是全局生效的，即重启?Redis?服务器设置参数也不会丢失，而使用命令修改的方式，在 Redis 重启之后就会丢失。 但手动修改?Redis?配置文件，想要立即生效需要重启?Redis?服务器，而命令的方式则不需要重启?Redis?服务器。 小贴士：Redis?的配置文件位于?Redis?安装目录的根路径下，默认名称为 。 文件恢复当?Redis?服务器启动时，如果 Redis 根目录存在?RDB?文件 ，Redis 就会自动加载 RDB 文件恢复持久化数据。 如果根目录没有? 文件，请先将 ?文件移动到 Redis 的根目录。 验证?RDB?文件是否被加载Redis?在启动时有日志信息，会显示是否加载了?RDB?文件，我们执行 Redis 启动命令：src/redis-server ，如下图所示：从日志上可以看出， Redis 服务在启动时已经正常加载了 RDB 文件。 小贴士：Redis 服务器在载入 RDB 文件期间，会一直处于阻塞状态，直到载入工作完成为止。 优缺点1）RDB 优点RDB 的内容为二进制的数据，占用内存更小，更紧凑，更适合做为备份文件；RDB 对灾难恢复非常有用，它是一个紧凑的文件，可以更快的传输到远程服务器进行 Redis 服务恢复；RDB 可以更大程度的提高 Redis 的运行速度，因为每次持久化时 Redis 主进程都会 fork() 一个子进程，进行数据持久化到磁盘，Redis 主进程并不会执行磁盘 I/O 等操作；与 AOF 格式的文件相比，RDB 文件可以更快的重启。 2）RDB 缺点因为 RDB 只能保存某个时间间隔的数据，如果中途 Redis 服务被意外终止了，则会丢失一段时间内的 Redis 数据；RDB 需要经常 fork() 才能使用子进程将其持久化在磁盘上。 如果数据集很大，fork() 可能很耗时，并且如果数据集很大且 CPU 性能不佳，则可能导致 Redis 停止为客户端服务几毫秒甚至一秒钟。 9.禁用持久化禁用持久化可以提高 Redis 的执行效率，如果对数据丢失不敏感的情况下，可以在连接客户端的情况下，执行 config set save ?命令即可禁用 Redis 的持久化，如下图所示：10.小结通过本文我们可以得知，RDB?持久化分为手动触发和自动触发两种方式，它的优点是存储文件小，Redis?启动时恢复数据比较快，缺点是有丢失数据的风险。 RDB?文件的恢复也很简单，只需要把?RDB?文件放到?Redis?的根目录，在?Redis?启动时就会自动加载并恢复数据。 11.思考题如果?Redis?服务器?CPU?占用过高，可能是什么原因导致的？欢迎各位在评论区，写下你们的答案。 12.参考&鸣谢持久化的几种方式——深入解析RDB标签：默认使用命令阻塞复数启动获取日志信息red小结