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05 Redis 持久化——混合持久化

RDB 和 AOF 持久化各有利弊,RDB 可能会导致一定时间内的数据丢失,而 AOF 由于文件较大则会影响 Redis 的启动速度,为了能同时使用 RDB 和 AOF 各种的优点,Redis 4.0 之后新增了混合持久化的方式。

在开启混合持久化的情况下,AOF 重写时会把 Redis 的持久化数据,以 RDB 的格式写入到 AOF 文件的开头,之后的数据再以 AOF 的格式化追加的文件的末尾。

混合持久化的数据存储结构如下图所示: image.png

1 开启混合持久化

查询是否开启混合持久化可以使用 config get aof-use-rdb-preamble 命令,执行结果如下图所示: image.png 其中 yes 表示已经开启混合持久化,no 表示关闭,Redis 5.0 默认值为 yes。 如果是其他版本的 Redis 首先需要检查一下,是否已经开启了混合持久化,如果关闭的情况下,可以通过以下两种方式开启:

  • 通过命令行开启
  • 通过修改 Redis 配置文件开启

1)通过命令行开启

使用命令 config set aof-use-rdb-preamble yes 执行结果如下图所示: image.png

小贴士:命令行设置配置的缺点是重启 Redis 服务之后,设置的配置就会失效。

2)通过修改 Redis 配置文件开启

在 Redis 的根路径下找到 redis.conf 文件,把配置文件中的 aof-use-rdb-preamble no 改为 aof-use-rdb-preamble yes 如下图所示: image.png

2 实例运行

当在混合持久化关闭的情况下,使用 bgrewriteaof 触发 AOF 文件重写之后,查看 appendonly.aof 文件的持久化日志,如下图所示: image.png 可以看出,当混合持久化关闭的情况下 AOF 持久化文件存储的为标准的 AOF 格式的文件。 当混合持久化开启的模式下,使用 bgrewriteaof 命令触发 AOF 文件重写,得到 appendonly.aof 的文件内容如下图所示: image.png 可以看出 appendonly.aof 文件存储的内容是 REDIS 开头的 RDB 格式的内容,并非为 AOF 格式的日志。

3 数据恢复和源码解析

混合持久化的数据恢复和 AOF 持久化过程是一样的,只需要把 appendonly.aof 放到 Redis 的根目录,在 Redis 启动时,只要开启了 AOF 持久化,Redis 就会自动加载并恢复数据。 Redis 启动信息如下图所示: image.png 可以看出 Redis 在服务器初始化的时候加载了 AOF 文件的内容。

1)混合持久化的加载流程

混合持久化的加载流程如下:

  1. 判断是否开启 AOF 持久化,开启继续执行后续流程,未开启执行加载 RDB 文件的流程;
  2. 判断 appendonly.aof 文件是否存在,文件存在则执行后续流程;
  3. 判断 AOF 文件开头是 RDB 的格式, 先加载 RDB 内容再加载剩余的 AOF 内容;
  4. 判断 AOF 文件开头不是 RDB 的格式,直接以 AOF 格式加载整个文件。

AOF 加载流程图如下图所示: image.png 2)源码解析

Redis 判断 AOF 文件的开头是否是 RDB 格式的,是通过关键字 REDIS 判断的,RDB 文件的开头一定是 REDIS 关键字开头的,判断源码在 Redis 的 src/aof.c 中,核心代码如下所示:

char sig[5]; /* "REDIS" */
if (fread(sig,1,5,fp) != 5 || memcmp(sig,"REDIS",5) != 0) {
    // AOF 文件开头非 RDB 格式,非混合持久化文件
    if (fseek(fp,0,SEEK_SET) == -1) goto readerr;
} else {
    /* RDB preamble. Pass loading the RDB functions. */
    rio rdb;

    serverLog(LL_NOTICE,"Reading RDB preamble from AOF file...");
    if (fseek(fp,0,SEEK_SET) == -1) goto readerr;
    rioInitWithFile(&rdb,fp);
    // AOF 文件开头是 RDB 格式,先加载 RDB 再加载 AOF
    if (rdbLoadRio(&rdb,NULL,1) != C_OK) {
        serverLog(LL_WARNING,"Error reading the RDB preamble of the AOF file, AOF loading aborted");
        goto readerr;
    } else {
        serverLog(LL_NOTICE,"Reading the remaining AOF tail...");
    }
}
// 加载 AOF 格式的数据

可以看出 Redis 是通过判断 AOF 文件的开头是否是 REDIS 关键字,来确定此文件是否为混合持久化文件的。

小贴士:AOF 格式的开头是 *,而 RDB 格式的开头是 REDIS。

4 优缺点

混合持久化优点:

  • 混合持久化结合了 RDB 和 AOF 持久化的优点,开头为 RDB 的格式,使得 Redis 可以更快的启动,同时结合 AOF 的优点,有减低了大量数据丢失的风险。

混合持久化缺点:

  • AOF 文件中添加了 RDB 格式的内容,使得 AOF 文件的可读性变得很差;
  • 兼容性差,如果开启混合持久化,那么此混合持久化 AOF 文件,就不能用在 Redis 4.0 之前版本了。

5 持久化最佳实践

持久化虽然保证了数据不丢失,但同时拖慢了 Redis 的运行速度,那怎么更合理的使用 Redis 的持久化功能呢? Redis 持久化的最佳实践可从以下几个方面考虑。

1)控制持久化开关

使用者可根据实际的业务情况考虑,如果对数据的丢失不敏感的情况下,可考虑关闭 Redis 的持久化,这样所以的键值操作都在内存中,就可以保证最高效率的运行 Redis 了。 持久化关闭操作:

  • 关闭 RDB 持久化,使用命令: config set save ""
  • 关闭 AOF 和 混合持久化,使用命令: config set appendonly no

2)主从部署

使用主从部署,一台用于响应主业务,一台用于数据持久化,这样就可能让 Redis 更加高效的运行。

3)使用混合持久化

混合持久化结合了 RDB 和 AOF 的优点,Redis 5.0 默认是开启的。

4)使用配置更高的机器

Redis 对 CPU 的要求并不高,反而是对内存和磁盘的要求很高,因为 Redis 大部分时候都在做读写操作,使用更多的内存和更快的磁盘,对 Redis 性能的提高非常有帮助。

参考&鸣谢 https://redis.io/topics/persistence https://blog.csdn.net/qq_36318234/article/details/79994133 https://www.cnblogs.com/wdliu/p/9377278.html