十一、redis 入门 之 数据持久化

一、概述

Redis 的 RDB（Redis Database） 和 AOF（Append Only File） 是两种核心持久化机制，用于将内存中的数据持久化到磁盘，避免服务重启后数据丢失

RDB

RDB 是一种 快照式 持久化方式：通过周期性生成内存中 全量数据的二进制快照文件（.rdb 文件），将某一时刻的完整数据状态保存到磁盘。恢复时直接加载该二进制文件到内存，快速恢复数据。

AOF

AOF 是一种 日志式 持久化方式：通过记录 Redis 所有 写操作命令（如 SET、HSET、LPUSH 等） 到文本文件（.aof 文件），恢复时通过 “重新执行” 文件中的命令，还原数据状态。

二、RDB

1、执行过程

1. 触发机制：

   • 自动触发：通过 Redis 配置文件（redis.conf）设置触发条件，例如：
     • save 900 1：900 秒内有 1 次键修改，触发 RDB；
     • save 300 10：300 秒内有 10 次键修改，触发 RDB；
     • save 60 10000：60 秒内有 10000 次键修改，触发 RDB。
   • 手动触发：通过命令主动生成 RDB：
     • SAVE：阻塞 Redis 主线程，直到 RDB 生成完成（不推荐生产环境，会导致服务不可用）；
     • BGSAVE：fork 一个子进程负责生成 RDB，主线程继续处理客户端请求（生产环境常用）。

2. 生成流程：

   • 触发后，子进程（或主线程）读取内存中的全量数据；
   • 将数据压缩为二进制格式，写入临时文件；
   • 临时文件生成完成后，替换旧的 .rdb 文件（原子操作，避免文件损坏）；
   • 持久化完成，释放资源。

3. 恢复流程：

   • Redis 启动时，若检测到磁盘上有 .rdb 文件，会自动加载该文件到内存；
   • 加载期间 Redis 阻塞客户端请求，加载完成后服务正常对外提供服务。

2、特性

• 文件格式：二进制文件，体积小、加载速度快（二进制解析效率高于文本）；
• 数据丢失：最终一致性—— 两次 RDB 生成间隔内的数据（如刚修改但未触发快照）会丢失；
• 性能影响：
  • 生成时（BGSAVE）：fork 子进程会消耗少量内存（复制主线程页表），但主线程无阻塞；
  • 恢复时：阻塞服务，适合数据量不大的场景；
• 灵活性：支持通过 stop-writes-on-bgsave-error 配置（默认开启）—— 若 BGSAVE 失败，Redis 停止接收写请求，避免数据不一致。

三、AOF 

1、执行过程

AOF 的核心是 “命令记录 - 日志刷盘 - 命令重放”，关键依赖 刷盘策略 控制数据安全性：

1. 命令记录流程：

   • 客户端执行写命令，Redis 先执行命令（更新内存数据）；
   • 命令被追加到内存中的 AOF 缓冲区（aof_buf）（避免频繁磁盘 I/O）；
   • 根据配置的 刷盘策略，将缓冲区数据写入 .aof 文件。

2. 关键：刷盘策略（配置 appendfsync）：

   • appendfsync always：每执行 1 条写命令，立即刷盘（最高安全性，但频繁 I/O 导致性能损耗最大）；
   • appendfsync everysec：每秒刷盘 1 次（平衡安全性与性能，默认值）—— 最多丢失 1 秒内的数据；
   • appendfsync no：由操作系统决定刷盘时机（最低安全性，性能最好，依赖 OS 缓存，可能丢失大量数据）。

3. AOF 重写（避免日志文件膨胀）：

   • 问题：AOF 文件会随写命令累积而变大（如多次修改同一键，会记录多条 SET 命令），导致恢复变慢；
   • 解决：AOF 重写—— 通过 BGREWRITEAOF 命令（或自动触发），fork 子进程将 “内存中当前数据” 转换为 “最少命令集”（如多条 SET key value 合并为 1 条），生成新 .aof 文件，替换旧文件；
   • 自动触发：通过 auto-aof-rewrite-percentage（默认 100%）和 auto-aof-rewrite-min-size（默认 64MB）—— 当 AOF 文件体积比上次重写后大 100%，且当前体积 ≥64MB 时触发。

4. 恢复流程：

   • Redis 启动时，若同时开启 RDB 和 AOF，优先加载 AOF 文件（AOF 数据更完整）；
   • 逐行执行 .aof 文件中的命令，还原内存数据（若文件有损坏，可通过 redis-check-aof 工具修复）。

2. 关键特性

• 文件格式：文本文件（可直接查看命令，便于调试），体积较大（命令 + 参数存储）；
• 数据一致性：高一致性—— 通过 always 策略可实现 “数据不丢失”（除非磁盘故障）；
• 性能影响：
  • 记录时：刷盘策略决定性能（everysec 是生产常用平衡方案）；
  • 恢复时：命令逐行执行，数据量越大恢复越慢（比 RDB 慢）；
• 可靠性：支持 “破损文件修复”，通过 redis-check-aof --fix 可移除 AOF 文件中无效的命令。

四、对比

• 若需 快速备份、灾备传输、数据量小，优先用 RDB；
• 若需 生产环境高数据一致性、避免数据丢失，优先用 AOF（刷盘策略选 everysec）；
• Redis 4.0+ 推荐开启 混合持久化，平衡性能与安全性。

五、混合持久化（Redis 4.0+ 特性）

为结合 RDB 和 AOF 的优势，Redis 4.0 引入 混合持久化（配置 aof-use-rdb-preamble yes）：

• 原理：AOF 重写时，先将当前内存数据以 RDB 格式写入新 AOF 文件开头，再将重写后的增量命令以 AOF 格式追加到后面；
• 优势：恢复时 —— 先快速加载 RDB 部分（全量数据），再执行 AOF 增量命令（补全最新数据），兼顾 “恢复速度” 和 “数据完整性”。