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Redis持久化RDB和AOF，看这一篇就够了

Redis持久化

前言我们都知道，redis是基于内存的K-V数据库 。由于内存是断电易失的，所以redis提供了相应的持久化机制 。
本篇主要讲解redis提供的RDB和AOF两种持久化方式，以及他们的实现原理 。
RDBRDB（Redis DataBase）是指把某个时刻内存中的数据生成快照（snapshot），以dump.rdb文件的形式存在磁盘上 。RDB每次生成的快照（snapshot）都是redis中的全量数据 。
生成快照可以由两个命令完成，分别是save和bgsave，先看下这两个命令的描述
127.0.0.1:6379> help saveSAVE -summary: Synchronously save the dataset to disksince: 1.0.0group: server127.0.0.1:6379> help bgsaveBGSAVE -summary: Asynchronously save the dataset to disksince: 1.0.0group: server从描述上来看，这两个命令实现的功能一模一样，只是save是以同步的方式写入磁盘，而bgsave是以异步的方式，bg就是Background的意思 。
事实上调用save命令后，redis进程会被阻塞，直到快照生成完成，期间redis不能对外提供服务 。而bgsave会调用linux的fork()函数来创建一个子进程，让子进程来生成快照，期间redis依然可以对外提供服务 。
了解了RDB的相关命令，再来思考下这个问题：假设redis中有6G数据，要给这6G数据生成一个快照，不可能在一瞬间完成，肯定会持续一段时间 。那么从快照开始生成（t1），到快照生成成功（t2）的这段时间内，redis中被修改的数据应该怎么处理？持久化的数据应该是t1时刻的数据，还是t2时刻的数据呢？
对于save的方式来说，生成快照期间，redis不能对外提供服务，所以在t1到t2期间不会有数据被修改 。但是对于bgsave方式来说，生成快照期间，redis依然可以对外提供服务，所以极有可能有些数据被修改 。这时子进程是根据t1时刻的数据来生成快照的 。t1到t2期间被修改的数据只能在下一次生成快照时处理 。但是在t1到t2期间被修改的值，对外部调用方来说是可以实时访问的 。也就是说redis不仅要存储快照生成点(t1)时刻的所有值，还要存储变量的最新值 。这样的话，redis中6G的数据，在生成快照的时候，会瞬间变成12G 。
但是事实并非如此，以性能著称的redis肯定不允许这样的事发生 。那这个问题是如果解决的呢？这样就不得不说copy on write机制了
copy on write（COW，写时复制）是一种计算机程序设计领域的优化策略 。

其核心思想是，如果有多个调用者（callers）同时请求相同资源（如内存或磁盘上的数据存储），他们会共同获取相同的指针指向相同的资源，直到某个调用者试图修改资源的内容时，系统才会真正复制一份专用副本（private copy）给该调用者，而其他调用者所见到的最初的资源仍然保持不变 。这过程对其他的调用者都是透明的（transparently） 。
前文提到调用bgsave时，会调用linux系统的fork()函数来创建子进程，让子进程去生成快照 。fork()函数实现了copy on write机制 。
如下图所示，redis调用bgsave之后，bgsave调用fork 。也就是在t1时刻，内存中的数据并不会为了两个进程而复制成两份，而是两个进程中的指针都指向同一个内存地址 。
Redis持久化RDB和AOF，看这一篇就够了

文章插图
 
此时子进程开始生成快照，如果在生成快照期间，redis中的数据被修改了，k3的值由c变成了d 。操作系统仅仅会把k3复制一份，而没有变化的k1和k2不会被复制 。这就是写时复制（copy on write）机制 。可以看到此时子进程取到的数据还是t1时刻的数据，而redis对外提供的服务也能获取最新数据 。
Redis持久化RDB和AOF，看这一篇就够了

文章插图
 
此处用copy on write优化的前提是生成快照的过程持续的时间较短，期间只有少量的数据发生了变化 。如果期间所有的数据都发生了变化，也就相当于真的把6G数据变成了12G 。
写时复制是一种优化思想，在JDK中也能看它的实现
配置前文说RDB模式生成快照的命令是save和bgsave，但是在实际使用redis的时候，也没见我们定期手动执行这两个命令 。所以快照的生成还有一种自动的触发方式，在配置文件中可以找到相关的配置
################################ SNAPSHOTTING################################## Save the DB on disk:##save <seconds> <changes>##Will save the DB if both the given number of seconds and the given#number of write operations against the DB occurred.##In the example below the behaviour will be to save:#after 900 sec (15 min) if at least 1 key changed#after 300 sec (5 min) if at least 10 keys changed#after 60 sec if at least 10000 keys changed##Note: you can disable saving completely by commenting out all "save" lines.##It is also possible to remove all the previously configured save#points by adding a save directive with a single empty string argument#like in the following example:##save ""save 900 1save 300 10save 60 10000


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