原文出處：https://github.com/doocs/advanced-java/blob/master/docs/high-concurrency/redis-persistence.md
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面試題

redis 的持久化有哪幾種方式？不同的持久化機(jī)制都有什么優(yōu)缺點(diǎn)？持久化機(jī)制具體底層是如何實(shí)現(xiàn)的？

面試官心理分析

redis 如果僅僅只是將數(shù)據(jù)緩存在內(nèi)存里面，如果 redis 宕機(jī)了再重啟，內(nèi)存里的數(shù)據(jù)就全部都弄丟了啊。你必須得用 redis 的持久化機(jī)制，將數(shù)據(jù)寫(xiě)入內(nèi)存的同時(shí)，異步的慢慢的將數(shù)據(jù)寫(xiě)入磁盤(pán)文件里，進(jìn)行持久化。

如果 redis 宕機(jī)重啟，自動(dòng)從磁盤(pán)上加載之前持久化的一些數(shù)據(jù)就可以了，也許會(huì)丟失少許數(shù)據(jù)，但是至少不會(huì)將所有數(shù)據(jù)都弄丟。

這個(gè)其實(shí)一樣，針對(duì)的都是 redis 的生產(chǎn)環(huán)境可能遇到的一些問(wèn)題，就是 redis 要是掛了再重啟，內(nèi)存里的數(shù)據(jù)不就全丟了？能不能重啟的時(shí)候把數(shù)據(jù)給恢復(fù)了？

面試題剖析

持久化主要是做災(zāi)難恢復(fù)、數(shù)據(jù)恢復(fù)，也可以歸類(lèi)到高可用的一個(gè)環(huán)節(jié)中去，比如你 redis 整個(gè)掛了，然后 redis 就不可用了，你要做的事情就是讓 redis 變得可用，盡快變得可用。

重啟 redis，盡快讓它對(duì)外提供服務(wù)，如果沒(méi)做數(shù)據(jù)備份，這時(shí)候 redis 啟動(dòng)了，也不可用啊，數(shù)據(jù)都沒(méi)了。

很可能說(shuō)，大量的請(qǐng)求過(guò)來(lái)，緩存全部無(wú)法命中，在 redis 里根本找不到數(shù)據(jù)，這個(gè)時(shí)候就死定了，出現(xiàn)緩存雪崩問(wèn)題。所有請(qǐng)求沒(méi)有在 redis 命中，就會(huì)去 mysql 數(shù)據(jù)庫(kù)這種數(shù)據(jù)源頭中去找，一下子 mysql 承接高并發(fā)，然后就掛了...

如果你把 redis 持久化做好，備份和恢復(fù)方案做到企業(yè)級(jí)的程度，那么即使你的 redis 故障了，也可以通過(guò)備份數(shù)據(jù)，快速恢復(fù)，一旦恢復(fù)立即對(duì)外提供服務(wù)。

redis 持久化的兩種方式

• RDB：RDB 持久化機(jī)制，是對(duì) redis 中的數(shù)據(jù)執(zhí)行周期性的持久化。
• AOF：AOF 機(jī)制對(duì)每條寫(xiě)入命令作為日志，以 append-only 的模式寫(xiě)入一個(gè)日志文件中，在 redis 重啟的時(shí)候，可以通過(guò)回放 AOF 日志中的寫(xiě)入指令來(lái)重新構(gòu)建整個(gè)數(shù)據(jù)集。

通過(guò) RDB 或 AOF，都可以將 redis 內(nèi)存中的數(shù)據(jù)給持久化到磁盤(pán)上面來(lái)，然后可以將這些數(shù)據(jù)備份到別的地方去，比如說(shuō)阿里云等云服務(wù)。

如果 redis 掛了，服務(wù)器上的內(nèi)存和磁盤(pán)上的數(shù)據(jù)都丟了，可以從云服務(wù)上拷貝回來(lái)之前的數(shù)據(jù)，放到指定的目錄中，然后重新啟動(dòng) redis，redis 就會(huì)自動(dòng)根據(jù)持久化數(shù)據(jù)文件中的數(shù)據(jù)，去恢復(fù)內(nèi)存中的數(shù)據(jù)，繼續(xù)對(duì)外提供服務(wù)。

如果同時(shí)使用 RDB 和 AOF 兩種持久化機(jī)制，那么在 redis 重啟的時(shí)候，會(huì)使用 AOF 來(lái)重新構(gòu)建數(shù)據(jù)，因?yàn)?AOF 中的數(shù)據(jù)更加完整。

RDB 優(yōu)缺點(diǎn)

• RDB 會(huì)生成多個(gè)數(shù)據(jù)文件，每個(gè)數(shù)據(jù)文件都代表了某一個(gè)時(shí)刻中 redis 的數(shù)據(jù)，這種多個(gè)數(shù)據(jù)文件的方式，非常適合做冷備，可以將這種完整的數(shù)據(jù)文件發(fā)送到一些遠(yuǎn)程的安全存儲(chǔ)上去，比如說(shuō) Amazon 的 S3 云服務(wù)上去，在國(guó)內(nèi)可以是阿里云的 ODPS 分布式存儲(chǔ)上，以預(yù)定好的備份策略來(lái)定期備份 redis 中的數(shù)據(jù)。

• RDB 對(duì) redis 對(duì)外提供的讀寫(xiě)服務(wù)，影響非常小，可以讓 redis 保持高性能，因?yàn)?redis 主進(jìn)程只需要 fork 一個(gè)子進(jìn)程，讓子進(jìn)程執(zhí)行磁盤(pán) IO 操作來(lái)進(jìn)行 RDB 持久化即可。

• 相對(duì)于 AOF 持久化機(jī)制來(lái)說(shuō)，直接基于 RDB 數(shù)據(jù)文件來(lái)重啟和恢復(fù) redis 進(jìn)程，更加快速。

• 如果想要在 redis 故障時(shí)，盡可能少的丟失數(shù)據(jù)，那么 RDB 沒(méi)有 AOF 好。一般來(lái)說(shuō)，RDB 數(shù)據(jù)快照文件，都是每隔 5 分鐘，或者更長(zhǎng)時(shí)間生成一次，這個(gè)時(shí)候就得接受一旦 redis 進(jìn)程宕機(jī)，那么會(huì)丟失最近 5 分鐘的數(shù)據(jù)。

• RDB 每次在 fork 子進(jìn)程來(lái)執(zhí)行 RDB 快照數(shù)據(jù)文件生成的時(shí)候，如果數(shù)據(jù)文件特別大，可能會(huì)導(dǎo)致對(duì)客戶端提供的服務(wù)暫停數(shù)毫秒，或者甚至數(shù)秒。

AOF 優(yōu)缺點(diǎn)

• AOF 可以更好的保護(hù)數(shù)據(jù)不丟失，一般 AOF 會(huì)每隔 1 秒，通過(guò)一個(gè)后臺(tái)線程執(zhí)行一次fsync操作，最多丟失 1 秒鐘的數(shù)據(jù)。
• AOF 日志文件以 append-only 模式寫(xiě)入，所以沒(méi)有任何磁盤(pán)尋址的開(kāi)銷(xiāo)，寫(xiě)入性能非常高，而且文件不容易破損，即使文件尾部破損，也很容易修復(fù)。
• AOF 日志文件即使過(guò)大的時(shí)候，出現(xiàn)后臺(tái)重寫(xiě)操作，也不會(huì)影響客戶端的讀寫(xiě)。因?yàn)樵?rewrite log 的時(shí)候，會(huì)對(duì)其中的指令進(jìn)行壓縮，創(chuàng)建出一份需要恢復(fù)數(shù)據(jù)的最小日志出來(lái)。在創(chuàng)建新日志文件的時(shí)候，老的日志文件還是照常寫(xiě)入。當(dāng)新的 merge 后的日志文件 ready 的時(shí)候，再交換新老日志文件即可。
• AOF 日志文件的命令通過(guò)非?？勺x的方式進(jìn)行記錄，這個(gè)特性非常適合做災(zāi)難性的誤刪除的緊急恢復(fù)。比如某人不小心用 flushall 命令清空了所有數(shù)據(jù)，只要這個(gè)時(shí)候后臺(tái) rewrite 還沒(méi)有發(fā)生，那么就可以立即拷貝 AOF 文件，將最后一條 flushall 命令給刪了，然后再將該 AOF 文件放回去，就可以通過(guò)恢復(fù)機(jī)制，自動(dòng)恢復(fù)所有數(shù)據(jù)。
• 對(duì)于同一份數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)，AOF 日志文件通常比 RDB 數(shù)據(jù)快照文件更大。
• AOF 開(kāi)啟后，支持的寫(xiě) QPS 會(huì)比 RDB 支持的寫(xiě) QPS 低，因?yàn)?AOF 一般會(huì)配置成每秒 fsync 一次日志文件，當(dāng)然，每秒一次 fsync，性能也還是很高的。（如果實(shí)時(shí)寫(xiě)入，那么 QPS 會(huì)大降，redis 性能會(huì)大大降低）
• 以前 AOF 發(fā)生過(guò) bug，就是通過(guò) AOF 記錄的日志，進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)的時(shí)候，沒(méi)有恢復(fù)一模一樣的數(shù)據(jù)出來(lái)。所以說(shuō)，類(lèi)似 AOF 這種較為復(fù)雜的基于命令日志 / merge / 回放的方式，比基于 RDB 每次持久化一份完整的數(shù)據(jù)快照文件的方式，更加脆弱一些，容易有 bug。不過(guò) AOF 就是為了避免 rewrite 過(guò)程導(dǎo)致的 bug，因此每次 rewrite 并不是基于舊的指令日志進(jìn)行 merge 的，而是基于當(dāng)時(shí)內(nèi)存中的數(shù)據(jù)進(jìn)行指令的重新構(gòu)建，這樣健壯性會(huì)好很多。

RDB 和 AOF 到底該如何選擇

• 不要僅僅使用 RDB，因?yàn)槟菢訒?huì)導(dǎo)致你丟失很多數(shù)據(jù)；
• 也不要僅僅使用 AOF，因?yàn)槟菢佑袃蓚€(gè)問(wèn)題：第一，你通過(guò) AOF 做冷備，沒(méi)有 RDB 做冷備來(lái)的恢復(fù)速度更快；第二，RDB 每次簡(jiǎn)單粗暴生成數(shù)據(jù)快照，更加健壯，可以避免 AOF 這種復(fù)雜的備份和恢復(fù)機(jī)制的 bug；
• redis 支持同時(shí)開(kāi)啟開(kāi)啟兩種持久化方式，我們可以綜合使用 AOF 和 RDB 兩種持久化機(jī)制，用 AOF 來(lái)保證數(shù)據(jù)不丟失，作為數(shù)據(jù)恢復(fù)的第一選擇; 用 RDB 來(lái)做不同程度的冷備，在 AOF 文件都丟失或損壞不可用的時(shí)候，還可以使用 RDB 來(lái)進(jìn)行快速的數(shù)據(jù)恢復(fù)。