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redis 持久化
redis 的數據是保存再系統內存里面的。持久化就是把內存的數據轉移到磁盤中，redis 的持久化策略有兩種:RDB、AOF
RDB
- RDB 是以快照的形式把內存里的數據生成一個 RDB 格式備份文件，定時保存。保存的是數據的壓縮過數據結構
- 有兩個命令 SAVE、BGSAVE 可以生成 RDB 文件，SAVE 會阻塞主服務進程，直到 RDB 文件創建完畢。BGSAVE 則是派生一個子進程去執行 RDB 的生成
- RDB 會在 redis 啟動時被加載，沒有特殊加載命令
RDB 的原理總結
- 當 redis 需要做持久化時，redis 會 fork一個子進程，子進程將數據寫到磁盤上一個臨時 RDB 文件中。當子進程完成寫臨時文件后，將原來的 RDB 文件替換掉，這樣的好處是可以copy-on-write
RDB 優缺點
- 適合冷備份。對於災難恢復而言，RDB 是非常不錯的選擇。RDB 是經過壓縮的數據，體積小
- 恢復更快。相比於 AOF 機制，RDB 的恢復速度更更快，更適合恢復數據，特別是在數據集非常大的情況
- 系統一旦在定時持久化之前出現宕機現象，此前沒有來得及寫入磁盤的數據都將丟失。所以，RDB 實際場景下，需要和 AOF 一起使用
- 由於 RDB 是通過 fork 子進程來協助完成數據持久化工作的，因此，如果當數據集較大時，可能會導致整個服務器卡頓
AOF
- AOF 的實現可以分為三個步驟：命令追加（append）、文件寫入、文件同步（sync）
- redis 執行一個寫命令時，會以協議格式將命令追加到 aof_buf 的緩沖區末尾
- 在 redis 的事件循環執行周期，處理文件事件時，則會考慮是否將 aof_buf 緩沖區的數據寫入到 AOF 文件。這其中有三種策略：1-always aof_buf 數據全部同步到 AOF 文件、2-everysec 每秒同步一次、3-no 不同步
- 默認是 everysec 策略
- 如果 AOF 日志過大，redis 會啟用 rewrite 機制。在 rewrite log 時，會對其中的指令進行壓縮，創建出一份需要恢復數據的最小日志出來。可使用 BGREWRITEAOF 命令 fork 子進程單獨處理，不會影響 redis 主進程
- AOF 的同步頻率比 RDB 的同步頻率高，如果同時開啟 AOF 和 RDB，redis 優先選擇 AOF 同步文件
AOF 優缺點
- AOF 實時同步比 RDB 快 。該機制對日志文件的寫入操作采用的是 append 模式，因此在寫入過程中即使出現宕機現象，也不會破壞日志文件中已經存在的內容
- 如果本次操作只是寫入了一半數據就出現了系統崩潰問題也不用擔心，在 redis 下一次啟動之前，可以通過 redis-check-aof 工具來解決數據一致性的問題
- 對於相同數量的數據集而言，AOF 文件通常要大於 RDB 文件。RDB 在恢復大數據集時的速度比 AOF 的恢復速度要快
redis 內存淘汰策略
- no-eviction
- redis 不再繼續提供寫請求 (DEL 請求可以，讀請求也可以)。這可以保證不會丟失數據，但是會讓線上的業務不能持續進行，這是默認的淘汰策略
- volatile-lru
- 嘗試淘汰設置了過期時間的 key，最近最少使用的 key 優先被淘汰。沒有設置過期時間的 key 不會被淘汰，這樣可以保證需要持久化的數據不會突然丟失（使用最多）
- volatile-ttl
- 跟上面一樣，只是優先淘汰剩余過期時間 ttl 的最小的 key，ttl 越小越先被淘汰
- volatile-lfu
- 從所有配置了過期時間的 key 中淘汰使用頻率最少的鍵
- volatile-random
- 從設置了過期時間的 key 中淘汰數據
- allkeys-lru
- 區別於 volatile-lru，這個策略要淘汰的 key 對象是全體的 key 集合，而不只是過期的 key 集合
- allkeys-random
- 從所有鍵中隨機淘汰 key
- allkeys-lfu
- 從所有鍵中淘汰使用頻率最少的鍵
redis 過期鍵刪除策略
- 定時刪除
- 在設置鍵的過期時間的同時，創建一個定時器，讓定時器在講的過期時間來臨時，執行對鍵的刪除操作
- 定時刪除會占用CPU時間，響應服務器的響應時間和吞吐量
- 惰性刪除
- 任由鍵過期先不刪除，但是每次從鍵空間中獲取鍵時都檢查取得的鍵是否過期，如果過期則刪除鍵
- 惰性刪除浪費太多內存，有內存泄漏的危險
- 定期刪除
- 每隔一段時間，程序就對數據庫進行一次檢查，刪除里面的過期鍵。至於刪除多少過期鍵，則根據多少個過期鍵和算法決定
- 定期刪除是前兩種策略的整合和折中。因為是批量操作，並限定了執行時長和頻率，可以有效減少刪除操作對CPU的響應，也避免了內存長久不刪除的導致的浪費
redis 的過期鍵刪除策略
- redis 實際使用了惰性刪除和定期刪除兩種策略，合理地在CPU時間和避免浪費空間之中保持平衡
- 惰性刪除的 set 等命令執行
- 惰性刪除的 get 等命令執行
歡迎指正文中錯誤
參考文章
- redis 設計與實現
- Redis的47連環炮，試試你能看住幾個