redis设计与实现读书笔记-持久化

RDB持久化

RDB持久化功能所生成的RDB文件是一个经过压缩的二进制文件,通过该文件可以还原生成RDB文件时的数据库状态,

RDB文件的创建与载入

有两个Redis命令可以用于生成RDB文件,一个是SAVE,另一个是BGSAVE。SAVE命令会阻塞Redis服务器进程,直到RDB文件创建完毕为止,在服务器进程阻塞期间,服务器不能处理任何命令请求,BGSAVE命令会派生出一个子进程,然后由子进程负责创建RDB文件,服务器进程(父进程)继续处理命令请求

RDB文件的载入工作是在服务器启动时自动执行的,所以Redis并没有专门用于载入RDB文件的命令,只要Redis服务器在启动时检测到RDB文件存在,它就会自动载入RDB文件。

❑如果服务器开启了AOF持久化功能,那么服务器会优先使用AOF文件来还原数据库状态。

❑只有在AOF持久化功能处于关闭状态时,服务器才会使用RDB文件来还原数据库状态。

BGSAVE命令执行时的服务器状态

BGREWRITEAOF和BGSAVE两个命令不能同时执行:

❑如果BGSAVE命令正在执行,那么客户端发送的BGREWRITEAOF命令会被延迟到BGSAVE命令执行完毕之后执行。

❑如果BGREWRITEAOF命令正在执行,那么客户端发送的BGSAVE命令会被服务器拒绝。

RDB文件载入时的服务器状态

服务器在载入RDB文件期间,会一直处于阻塞状态,直到载入工作完成为止。

自动间隔性保存

Redis允许用户通过设置服务器配置的save选项,让服务器每隔一段时间自动执行一次BGSAVE命令。

检查保存条件是否满足

Redis的服务器周期性操作函数serverCron默认每隔100毫秒就会执行一次,该函数用于对正在运行的服务器进行维护,它的其中一项工作就是检查save选项所设置的保存条件是否已经满足,如果满足的话,就执行BGSAVE命令。

重点回顾

❑RDB文件用于保存和还原Redis服务器所有数据库中的所有键值对数据。

❑SAVE命令由服务器进程直接执行保存操作,所以该命令会阻塞服务器。

❑BGSAVE令由子进程执行保存操作,所以该命令不会阻塞服务器。

❑服务器状态中会保存所有用save选项设置的保存条件,当任意一个保存条件被满足时,服务器会自动执行BGSAVE命令。❑RDB文件是一个经过压缩的二进制文件,由多个部分组成。

❑对于不同类型的键值对,RDB文件会使用不同的方式来保存它们。

AOF持久化

AOF持久化是通过保存Redis服务器所执行的写命令来记录数据库状态的

AOF持久化的实现

AOF持久化功能的实现可以分为命令追加(append)、文件写入、文件同步(sync)三个步骤。

命令追加:

当AOF持久化功能处于打开状态时,服务器在执行完一个写命令之后,会以协议格式将被执行的写命令追加到服务器状态的aof_buf缓冲区的末尾

AOF文件的写入与同步:

Redis的服务器进程就是一个事件循环(loop),这个循环中的文件事件负责接收客户端的命令请求,以及向客户端发送命令回复,而时间事件则负责执行像serverCron函数这样需要定时运行的函数。flushAppendOnlyFile函数的行为由服务器配置的appendfsync选项的值来决定,各个不同值产生的行为如表11-1所示。

□ 当appendfsync的值为always时,服务器在每个事件循环都要将aof_buf缓冲区中的所有内容写入到AOF文件,并且同步AOF文件

□ 当appendfsync的值为everysec时,服务器在每个事件循环都要将aof_buf缓冲区中的所有内容写入到AOF文件,并且每隔一秒就要在子线程中对AOF文件进行一次同步

□ 当appendfsync的值为no时,服务器在每个事件循环都要将aof_buf缓冲区中的所有内容写入到AOF文件,至于何时对AOF文件进行同步,则由操作系统控制

AOF文件的载入与数据还原

服务器只要读入并重新执行一遍AOF文件里面保存的写命令,就可以还原服务器关闭之前的数据库状态。

 AOF重写

为了解决AOF文件体积膨胀的问题,Redis提供了AOF文件重写(rewrite)功能。通过该功能,Redis服务器可以创建一个新的AOF文件来替代现有的AOF文件,新旧两个AOF文件所保存的数据库状态相同,但新AOF文件不会包含任何浪费空间的冗余命令,所以新AOF文件的体积通常会比旧AOF文件的体积要小得多

AOF文件重写并不需要对现有的AOF文件进行任何读取、分析或者写入操作,这个功能是通过读取服务器当前的数据库状态来实现的。

AOF后台重写

Redis决定将AOF重写程序放到子进程里执行,这样做可以同时达到两个目的:

❑子进程进行AOF重写期间,服务器进程(父进程)可以继续处理命令请求。

❑子进程带有服务器进程的数据副本,使用子进程而不是线程,可以在避免使用锁的情况下,保证数据的安全性。

为了解决这种数据不一致问题,Redis服务器设置了一个AOF重写缓冲区,这个缓冲区在服务器创建子进程之后开始使用,当Redis服务器执行完一个写命令之后,它会同时将这个写命令发送给AOF缓冲区和AOF重写缓冲区,如图11-4所示。

1)将AOF重写缓冲区中的所有内容写入到新AOF文件中,这时新AOF文件所保存的数据库状态将和服务器当前的数据库状态一致。

2)对新的AOF文件进行改名,原子地(atomic)覆盖现有的AOF文件,完成新旧两个AOF文件的替换。

 

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