概述

Redis是基於內存的nosql數據庫，數據一般是存儲於內存中，想讓內存數據保存到磁盤中，我們需要利用Redis的持久化機制。

Redis的持久化機制用於將內存中的數據保存到磁盤，以便在重啓後恢復數據。
Redis 提供了兩種主要的持久化方式：

• RDB（Redis Database）快照
• AOF（Append Only File）日誌

在Redis4.0版本之後，引入了混合持久化（RDB + AOF）

RDB持久化方式講解

RDB 持久化機制以輕量、快速為核心優勢，適合對數據實時性要求不高但需要高效恢復的場景。在生產環境中，通常與 AOF 結合使用（混合持久化），以平衡數據安全性和性能。合理配置觸發策略、監控文件生成狀態，並做好備份管理，是確保 RDB 機制穩定運行的關鍵。

其使用場景通常為：

• 緩存場景：允許部分數據丟失（如緩存熱點數據），優先使用 RDB 提升恢復速度。
• 定期全量備份：例如每天生成一次 RDB 文件，用於歷史數據存檔或容災切換。
• 主從複製：Redis 主從集羣中，主節點通過 RDB 向從節點同步初始數據（增量同步通過 AOF 實現）。

RDB實現原理

RDB 是 Redis 在某個時間點將數據寫入一個臨時文件（快照），持久化結束後，用這個臨時文件替換之前的持久化文件，達到數據持久化的目的。

RDB觸發持久化方式

手動觸發

SAVE 命令：阻塞主線程，直到 RDB 文件生成完畢，期間無法處理客户端請求。
BGSAVE 命令： fork 出一個子進程來生成 RDB 文件，主線程繼續處理請求，不阻塞。

自動觸發

通過配置文件（redis.conf）中的 save 配置項，滿足條件時自動執行 BGSAVE。

# 基礎配置項
save 900 1        # 900秒內至少有1個鍵被修改，觸發快照
save 300 10       # 300秒內至少有10個鍵被修改，觸發快照
save 60 10000     # 60秒內至少有10000個鍵被修改，觸發快照

# RDB 文件存儲路徑（建議使用獨立磁盤，避免與系統盤混用）
dir /data/redis/rdb
# RDB 文件名（可包含日期戳，便於區分版本）
dbfilename "dump-${DATE}.rdb"  # 需配合腳本動態生成，Redis 不支持變量直接替換
# 壓縮配置（生產環境建議保持默認）
rdbcompression yes
# 校驗配置（加載時校驗 RDB 文件完整性，默認開啓）
rdbchecksum yes

RDB文件管理

文件存儲位置與命名

• 存儲路徑：由配置項 dir 決定，默認值為 /var/lib/redis（可通過 config get dir 查看）。
• 文件名：由配置項 dbfilename 決定，默認值為 dump.rdb（可通過 config get dbfilename 查看）。

壓縮配置：

• RDB 文件默認使用 LZF 算法壓縮，可通過配置項 rdbcompression yes|no 開啓或關閉（默認 yes）。
• 關閉壓縮可提升生成速度，但會增加文件體積，適用於 CPU 資源緊張的場景。
• 二進制格式：RDB 文件為二進制格式，不可直接讀取，但體積小、恢復速度快。

RDB恢復方式及時機

• 當Redis宕機重啓之後會自動加載rdb文件（如果同時開啓了AOF，則優先加載AOF）。

• 如果想強制加載RDB，忽略AOF時，可在配置中設置 appendonly no，或在啓動時指定 --loadrdb 參數。

• 手動加載指定加載RDB文件

# --dbfilename：指定dump.rdb文件的路徑
redis-server  --dbfilename /path/dump.rdb

RDB實戰

# 創建模擬數據
127.0.0.1:6379> set test1 1
OK
127.0.0.1:6379> set test2 2
OK
127.0.0.1:6379> set test3 3
OK
127.0.0.1:6379> keys *
1) "test1"
2) "test2"
3) "test3"

# 執行快照
127.0.0.1:6379> bgsave
Background saving started

[root@master /data00/data/redis]# ll
total 96
-rw-r--r-- 1 root root   125 May 29 19:28 dump.rdb

模擬一下將dump.rdb文件刪除，重啓之後數據還在嗎？

[root@master /data00/data/redis]# mv dump.rdb ~
# 強制停止redis
[root@master ~]# ps -ef | grep redis
root      908803  635754  0 19:38 pts/0    00:00:00 grep redis
root     1818909       1  0 May20 ?        00:19:44 redis-server 0.0.0.0:6379
[root@master ~]# pkill redis-server

啓動Redis服務

[root@master ~]# redis-server /data00/data/redis/redis.conf
[root@master ~]# ss -lntup | grep 6379
tcp   LISTEN 0      511                           0.0.0.0:6379       0.0.0.0:*    users:(("redis-server",pid=1807376,fd=6)) 

檢查數據是否存在

127.0.0.1:6379> keys *
(empty array)

模擬恢復dump.rdb文件

# 將dump.rdb文件遷移到Redis數據目錄下
[root@master /data00/data/redis]# mv ~/dump.rdb /data00/data/redis

# 檢查rdb文件是否損壞
[root@master /data00/data/redis]# redis-check-rdb dump.rdb
[offset 0] Checking RDB file dump.rdb
[offset 27] AUX FIELD redis-ver = '6.2.18'
[offset 41] AUX FIELD redis-bits = '64'
[offset 53] AUX FIELD ctime = '1748518107'
[offset 68] AUX FIELD used-mem = '875088'
[offset 84] AUX FIELD aof-preamble = '0'
[offset 86] Selecting DB ID 0
[offset 125] Checksum OK
[offset 125] \o/ RDB looks OK! \o/
[info] 3 keys read
[info] 0 expires
[info] 0 already expired

# 啓動Redis並檢查數據
[root@master ~]# redis-server /data00/data/redis/redis.conf
[root@master ~]# redis-cli 
127.0.0.1:6379> auth !Xinxin123
OK
127.0.0.1:6379> keys *
1) "test2"
2) "test1"
3) "test3"

AOF持久化方式講解

AOF（Append Only File）是 Redis 提供的一種實時性更強的持久化方式，通過記錄所有寫操作命令（而非數據本身）來保證數據的完整性。

核心原理

• 客户端發送寫命令（如 SET key value）。
• Redis 執行命令並將結果返回客户端。
• 將命令寫入 AOF 緩衝區（內存）。
• 根據配置策略將緩衝區內容同步到磁盤。

刷盤策略（appendfsync）

• always：每個寫命令都同步到磁盤，最多會丟失一個命令
• everysec：每秒同步一次磁盤（默認配置），最多丟失 1 秒數據
• no：由操作系統決定何時刷盤（通常為 30 秒左右，取決於內核調度），可能會丟失大量數據

AOF相關配置

# 啓用 AOF（默認關閉）
appendonly yes

# 刷盤策略（推薦 everysec，兼顧安全與性能）
appendfsync everysec

# AOF 文件名（默認 appendonly.aof）
appendfilename "appendonly.aof"

# AOF 文件存儲目錄（與 RDB 共享，由 dir 參數決定）
dir /var/lib/redis

# 開啓混合持久化（Redis 4.0+ 支持）
aof-use-rdb-preamble yes

AOF重寫機制

為什麼需要重寫？

隨着寫命令不斷追加，AOF 文件會越來越大，可能導致：

• 文件體積膨脹：佔用大量磁盤空間。
• 恢復速度變慢：重啓時需要重放更多命令。

重寫原理

通過 BGREWRITEAOF 命令觸發，Redis 會：

• fork 子進程遍歷當前內存數據。
• 生成最簡命令集（如合併多個 SET 為一個）。
• 替換原有 AOF 文件，保證原子性。

自動觸發重寫

在 redis.conf 中配置：

# 當 AOF 文件比上次重寫後增長超過 100% 時觸發
auto-aof-rewrite-percentage 100

# AOF 文件至少達到 64MB 才觸發重寫（避免頻繁重寫小文件）
auto-aof-rewrite-min-size 64mb

AOF恢復機制

Redis 自動加載 AOF 日誌

Redis 服務器啓動時會優先嚐試加載 AOF 文件來恢復數據，前提是滿足以下條件：

1、配置文件中需啓用 AOF 持久化，在 Redis 的配置文件（redis.conf）中，appendonly 參數需設置為 yes：

appendonly yes

2、存在有效的 AOF 文件，Redis 會檢查 appendfilename 參數指定的 AOF 文件名（默認是 appendonly.aof）是否存在，且文件內容未損壞

混合持久化機制講解

Redis的混合持久化機制（Hybrid Persistence）是Redis4.0版本及以上的新特性，混合持久化機制（Hybrid Persistence）是結合了 AOF（Append Only File）和 RDB（Redis Database）兩種持久化方式優點的策略，旨在提供更高效的數據恢復能力和更細粒度的數據安全性。

工作原理

混合持久化機制的核心是：

在執行 AOF 重寫（BGREWRITEAOF）時，將當前內存中的數據以 RDB 快照格式寫入 AOF 文件，後續的寫命令繼續以 AOF 格式追加到文件末尾。

具體流程如下：

• 啓用混合持久化：在 redis.conf 中配置 aof-use-rdb-preamble yes（默認關閉）。
• AOF 重寫觸發：當 AOF 文件達到一定大小或手動執行 BGREWRITEAOF 時，Redis 會：
  • 生成 RDB 快照數據（二進制格式，緊湊高效）。
  • 將 RDB 數據寫入新 AOF 文件的開頭。
  • 繼續將後續的寫命令以文本協議格式追加到 AOF 文件末尾。
• 數據恢復：Redis 啓動時，先加載 RDB 部分（快速恢復大部分數據），再執行 AOF 追加部分的命令（恢復最新操作）。

混合持久化相關配置

appendonly yes                # 啓用 AOF 持久化
aof-use-rdb-preamble yes      # 啓用混合持久化（Redis 4.0+ 支持）

# 觸發AOF重寫
auto-aof-rewrite-percentage 100  # AOF 文件大小比上次重寫後增長 100% 時觸發
auto-aof-rewrite-min-size 64mb   # AOF 文件最小達到 64MB 時觸發

數據恢復流程

當 Redis 服務器重啓時，加載混合 AOF 文件的流程：

• 檢查文件格式：識別 AOF 文件是否包含 RDB 前綴。
• 加載 RDB 部分：快速解析二進制 RDB 數據，重建內存狀態。
• 執行 AOF 部分：繼續執行 RDB 之後的 AOF 命令，恢復最新操作。

混合持久化 vs 純 AOF vs 純 RDB區別