Redis持久化機制詳解

一、RDB持久化

RDB（Redis DataBase）是Redis默認的持久化方式，它會將Redis的數據快照在特定時間間隔內寫入磁碟。默認情況下，Redis會每隔1小時講數據寫入到磁碟，如果至少有1個鍵發生了變化，則會在指定的時間間隔內將數據寫入磁碟。可通過設置配置文件中save選項來修改RDB持久化的時間間隔。

通常我們使用RDB進行備份和恢復，因為RDB文件是一個非常緊湊的二進位文件，其中包含了Redis在某個時間點上的所有數據。適用於大數據量，性能需求不高的場景。另外，如果Redis遇到意外重啟的情況時，可以通過讀取RDB文件重新載入數據。

save 900 1
save 300 10
save 60 10000

上述是Redis默認的三個保存策略，表示的是：900秒（15分鐘）內至少有1個key被更改，則進行一次持久化；300秒（5分鐘）內至少有10個key被更改，則進行一次持久化；60秒內有10000個key被更改，則進行一次持久化。

二、AOF持久化

AOF（Append Only File）是一種更為可靠的持久化方式，它可以記錄Redis執行的寫操作指令，配合恢復Redis數據時能夠更好地保證數據的一致性和完整性。當Redis重啟時，可以通過重放AOF文件中的指令，將數據回復到重啟前的狀態。對於品質和可靠性需求更高的系統，建議使用AOF持久化。開啟AOF持久化需要在配置文件中設置appendonly參數為yes。

AOF文件中的指令為追加寫入到文件中，如果AOF文件中的內容變得太大，可以通過調用bgrewriteaof指令對AOF文件進行重寫壓縮，去掉其中的過期和重複數據，也可以通過修改配置文件中的aof-rewrite-percentage和aof-rewrite-min-size參數，控制重寫AOF文件的時機。

appendonly yes
appendfilename "appendonly.aof"
appendfsync everysec

上述是Redis默認的三個AOF持久化相關配置，appendonly設置為yes表示開啟AOF，appendfilename表示設置AOF存放路徑和文件名，appendfsync表示同步寫入方式，有三種模式：always總是同步寫磁碟，everysec每秒同步一次，no默認情況，操作系統將非同步寫入磁碟。

三、混合持久化

混合持久化是Redis 4.0版本新增的特性。它結合了RDB和AOF的優點：在AOF持久化的前提下，使用RDB文件進行快速的內存恢復。具體實現是，系統首先將寫入的操作指令寫入AOF文件中，然後非同步快照內存數據到RDB文件中。當Redis需要進行數據恢復時，首先將RDB數據快速地讀取到內存中，然後再通過重放AOF文件，將數據恢復到內存中。

在Redis混合持久化的配置中，需要同時配置RDB和AOF存儲路徑和演示策略。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、持久化優化技巧

1、RDB快照操作時，Redis本身是單線程程序，進行快照時會暫停服務，導致客戶端請求被阻塞。為了減少持久化操作的阻塞時間，可以使用redis-benchmark客戶端工具的-r參數，在快照期間模擬增加數據訪問量。

redis-benchmark -r 100000 -n 100000

上述作用是在每1萬次請請求中插入100000次測試命令。這樣可以在Redis持久化的同時不影響運行效率。

2、可通過設置maxmemory-policy選項來控制Redis在超出設定內存使用量時的處理策略。可選的各種策略是：volatile-lru（僅淘汰帶有過期時間的key，使用LRU演算法淘汰），volatile-ttl（僅淘汰帶有過期時間的key，優先使用過期時間），volatile-random（僅淘汰帶有過期時間的key，隨機決策淘汰）等。

maxmemory-policy volatile-lru

結合策略的設置，可以更好地控制Redis使用內存的限制，從而提高Redis的持久化效率和穩定性。

五、小結

Redis持久化是保證數據安全和可靠性的基礎，可以通過不同策略控制Redis數據的寫入和讀取，保證數據在恢復和讀取時的穩定性和可靠性。