解决Redis数据丢失难题：深入理解RDB与AOF持久化机制

        前篇我们了解了Redis的一些基础使用，回忆一下，Redis是一个基于键值对的NoSQL数据库，所有数据都存储在内存中，所以它的读写性能非常快。但是存储在内存中的数据在服务器重启或断电情况下数据都会丢失，持久化正是为解决此问题而生，该过程将内存的数据利用快照和日志的形式保存到硬盘上，下面我们将了解RDB持久化过程：

一、RDB

1.1、RDB持久化

        RDB（Redis DataBase）持久化是将当前进程数据生成快照保存到硬盘的过程，触发RDB持久化的过程分为手动触发和自动触发

        快照：将Redis服务器进程的内存中此时此刻存在的所有键值对数据，像拍照的形式存储下来。类似于警方调查一个现场，拍照片记录现场情况，并试图还原案发过程

1.2、RDB手动触发

1.2.1、save命令

        该命令会阻塞当前Redis服务器，直到RDB‘持久化’过程完成为止，对于数据量庞大的内容，该过程会长时间的阻塞Redis服务器

        向Redis中插入两条数据，并执行save命令

1.2.2、bgsave命令

        Redis进程执行fork操作创建子进程，RDB持久化由子进程完成

工作流程

        执行bgsave命令，会先判断是否有其他进程在执行 fork，没有的话，父进程会调用fork()系统调用（阻塞性操作，但速度非常短暂，微秒级别），然后就clone一个子进程，子进程就会遍历内存中所有数据库和键值对，按照RDB文件格式，将其序列化，压缩并写入一个临时RDB文件（二进制），完成后对原有文件进行原子替换，最后进程发送信号给父进程表示完成。在此过程中父进程会继续响应其他命令

        删除后再次插入两个键值对：

        插入键值对：

        因为刚插入不一定立即生效，需要满足手动或自动触发后才会写入rdb文件中，执行bgsave:

1.3、RDB自动触发

1.3.1、save配置

        进入配置文件：

1.3.2、主从复制全量同步时（目前未知）

1.3.3、执行shutdown时

        如果开启了 RDB 持久化，在关闭服务器时会自动执行一次save(阻塞式），保证数据不丢失

        对Redis服务进行关闭后，立即查看dump.rdb文件可以看到，数据已被持久化写入RDB文件中

二、AOF

2.1、AOF的持久化

        AOF（Append Only File）持久化是通过记录每次写操作命令来实现数据持久化，它以独立日志的形式存储所有写命令，服务重启时通过重新执行这些命令来恢复数据。有效解决了数据持久化的实时性问题

2.2、AOF的使用

2.2.1、开启AOF

        打开Linux系统，进入Redis配置文件

        输入/appendon等，匹配到下图关键词

        更改保存后，重启Redis服务即可

        注意：开启AOF后，RDB就不生效了，启动的时候不再读取RBD文件内容，而是读取上图aof文件内容进行数据的恢复。

2.2.2、AOF工作流程

        AOF机制致使我们写入一个命令，其就更新一下，又要写内存，又要写硬盘，难道不会影响Redis的速度嘛？我们来看一下AOF机制的工作流程：

        实际上，AOF机制并未让工作线程把数据写入硬盘，而是先写入内存中的一个缓冲区，积累一部分数据后再根据对应策略向硬盘进行同步操作（减少IO次数，提高性能）

2.2.3、缓冲区刷新策略

        Redis提供了多种AOF缓冲区同步文件策略：

                fsync策略：针对单个文件操作，它会强制将数据同步到硬盘。fsync调用会阻塞进程，直到数据被完全写入硬盘

                write策略：该操作会触发延迟写(delayed write)机制（延迟写（Delayed Write）是一种文件系统或数据库管理中的优化技术，将数据写入操作暂时缓存在内存中，而非立即同步到磁盘）

        通俗来说，always是读入一个命令，立马写到硬盘；everysec是每一秒写入一次硬盘；no是由操作系统自行决定

2.3、重写机制

        场景：AOF文件会记录所有的命令操作，随着我们不断使用Redis各种命令，aof 文件也会越来越大，会影响我们启动Redis的速度，更可恶的是，其中还有很多冗余的操作，比如插入某个key，后来删除、更改key的value......，因此Redis就存在重写机制，对aof文件内容进行整理，剔除或者合并其中的冗余内容！

2.3.1、手动触发

        和RDB持久化过程类似，手动触发是调用 bgrewriteaof 命令完成

工作流程

        （1）父进程执行fork()操作创建一个子进程（2），（3.1）父进程继续负责接收请求，（4）创建出来的子进程会获取父进程当前的内存数据，以AOF格式写入一个新的AOF文件中，但写入的过程中，父进程新进行的操作子进程是获取不到的，（3.2）父进程会把新的操作命令写入aof_rewirte_buf 内存缓冲区中，（5.1）等子进程把创建时内存的数据写完并通知父进程后，（5.2）父进程再把aof_rewirte_buf 内存缓冲区的数据写入新的AOF文件，（5.3）最后替换原来的AOF文件

2.3.2、自动触发

        自动触发AOF重写的时机由以下两个参数决定：

        auto-aof-rewrite-min-size：设置触发重写时的最小AOF文件大小，默认值为64MB

        auto-aof-rewrite-percentage：表示当前AOF文件大小相比上次重写时的增长比例