10.RDB持久化
Redis是内存数据库,它将自己的数据库状态储存在内存里,所以如果不想办法将存储在内存中的数据库状态保存到磁盘里,那么一旦服务器进程退出,数据库状态也会消失不见。 RDB持久化既可以手动执行,也可以根据服务器配置选项定期执行,该功能可以将某个时间点上的数据库状态保存到一个RDB文件中。 RDB持久化所生成的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产RDB文件时的状态
1.RDB文件的创建与载入
SAVE命令会阻塞服务器进程,直到RDB文件创建完毕为止,在进程阻塞期间,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,父进程继续处理命令请求。 创建RDB文件的实际工作由rdb.c/rdbSave函数完成。 和使用SAVE命令创建RDB文件不同,RDB文件的载入工作是在服务器启动时自动执行的,所以Redis没有专门用于载入RDB文件的命令。 另外,因为AOF文件的更新频率通常比RDB文件的更新频率高,所以如果服务器开启了AOF持久化功能,那么会优先使用AOF文件来还原数据库状态。
- BGSAVE命令执行时的服务器状态
1、在BGSAVE命令执行期间,处理SAVE、BGSAVE、BGREWRITEAOF3个命令的方式会有所不同:
首先,客户端发送的SAVE命令会被拒绝,服务器禁止SAVE和BGSAVE命令同时执行是为了避免父进程和子进程同时执行2个rdbSave调用,防止产生竞争条件。
其次,客户端发送的BGSAVE命令会被拒绝,因为同时执行2个BGSAVE也会产生竞争条件。
最后,BGREWRITEAOF和BGSAVE2个命令不能同时执行:
□ 如果BGSAVE命令正在执行,那么BGREWRITEAOF命令会被延迟到BGSAVE命令执行完毕后执行
□ 如果BGREWRITEAOF命令正在执行,那么BGSAVE命令会被服务器拒绝。
因为BGREWRITEAOF和BGSAVE2个命令的实际工作都由子进程执行,所以在操作方面并没有什么冲突的地方,不能同时执行只是一个性能方面的考虑——并发出2个子进程,并且都同时执行大量的磁盘写入操作。 - 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。
2.自动间隔性保存
因为BGSAVE命令可以在不阻塞进程的情况下执行,所以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。用户可以通过save选项设置多个保存条件,但只要其中任意一个条件被满足,就会执行BGSAVE命令。
- 设置保存条件
1、服务器会根据save选项所设置的保存条件,设置服务器状态redisServer结构的saveparams。每个saveparam结构都保存了一个save选项设置的保存条件。 - dirty计数器和lastsave属性:
1、除了saveparams数组之外,服务器状态还维持着一个dirty计数器,以及一个lastsave属性:
□ dirty计数器记录距离上一次成功执行SAVE命令后,服务器对数据库状态进行了多少次修改。
□ lastsave属性是一个UNIX时间戳,记录了上一次成功执行SAVE命令的时间。 - 检查保存条件是否满足:
1、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。
3.RDB文件结构
最开头的REDIS部分,这个部分长度为5字节,保存着’REDIS’5个字符,通过这个字符,可以在载入文件时,快速检查所载入的文件是否为RDB文件
db_version长度为4个字节,它的值是一个字符串表示的整数,这个整数记录了RDB文件的版本号。
databases部分包含着零个或任意多个数据库,以及各个数据库中的键值对数据
EOF常量的长度为1字节,这个常量标志着RDB文件正文内容的结束。
check_sum是一个8字节长的无符号整数,保存着一个校验和,这个校验和是程序通过堆REDIS、db_version、databases、EOF4个部分的内容进行计算得出的。服务器在载入RDB文件时,会将载入数据所计算出的检验和与check_sum所记录的校验和进行对比,以此来检查RDB文件是否有出错或损坏。
- databases部分:
1、一个RDB文件的databases部分可以保存任意多个非空数据库。
2、
SELECTDB常量的长度为1字节,当读入程序遇到这个值的时候,就知道接下来要读入的将是一个数据库号码。
db_number保存着一个数据库号码,根据号码大小的不同,长度可以是1、2、5字节。当程序读入这部分后,会调用SELECT命令,切换数据库。
key_value_pairs部分保存了数据库中的所有键值对数据,如果键值对带有过期时间,那么过期时间也会和键值对保存在一起。 - key_value_pairs部分:
1、不带过期时间的键值对由TYPE、key、value组成。
TYPE记录了value的类型。长度为1字节。程序会根据TYPE的值来决定如何读入和解释value的数据。
key总是一个字符串对象。
根据TYPE类型的不同以及保存内容长度的不同,保存value的结构和长度也会不同。
2、带有过期时间的键值对会在TYPE前加上EXPIRETIME_MS和ms
EXPIRETIME_MS常量的长度为1字节,它告诉读入程序,接下来要读入的将是一个以毫秒为单位的过期时间
ms是一个8字节长的带符号整数,记录这一个以毫秒为单位的UNIX时间戳
4.分析RDB文件
使用od命令来分析RDB文件,该命令可以用给定的格式转存并打印输入文件。给定-c参数可以以ASCII编码的方式打印输入文件。-x参数可以以十六进制的方式打印。
5.重点回顾
- RDB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命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。



