數(shù)據(jù)持久化通俗講就是把數(shù)據(jù)保存到磁盤上，保證不會因為斷電等因素丟失數(shù)據(jù)。

redis需要經常將內存中的數(shù)據(jù)同步到磁盤來保證持久化。redis支持兩種持久化方式，一種是 Snapshotting（快照）也是默認方式，另一種是Append-only file（縮寫aof）的方式。先介紹下這兩種dump方式再講講自己遇到的一些現(xiàn)象和想法，前面的內容是從網(wǎng)上整理出來的。

Snapshotting
快照是默認的持久化方式。這種方式是就是將內存中數(shù)據(jù)以快照的方式寫入到二進制文件中,默認的文件名為dump.rdb。可以通過配置設置自動做快照持久 化的方式。我們可以配置redis在n秒內如果超過m個key被修改就自動做快照，下面是默認的快照保存配置

save 900 1 #900秒內如果超過1個key被修改，則發(fā)起快照保存
save 300 10 #300秒內容如超過10個key被修改，則發(fā)起快照保存
save 60 10000

下面介紹詳細的快照保存過程

1.redis調用fork,現(xiàn)在有了子進程和父進程。

2. 父進程繼續(xù)處理client請求，子進程負責將內存內容寫入到臨時文件。由于os的寫時復制機制（copy on write)父子進程會共享相同的物理頁面，當父進程處理寫請求時os會為父進程要修改的頁面創(chuàng)建副本，而不是寫共享的頁面。所以子進程的地址空間內的數(shù) 據(jù)是fork時刻整個數(shù)據(jù)庫的一個快照。

3.當子進程將快照寫入臨時文件完畢后，用臨時文件替換原來的快照文件，然后子進程退出。

client 也可以使用save或者bgsave命令通知redis做一次快照持久化。save操作是在主線程中保存快照的，由于redis是用一個主線程來處理所有 client的請求，這種方式會阻塞所有client請求。所以不推薦使用。另一點需要注意的是，每次快照持久化都是將內存數(shù)據(jù)完整寫入到磁盤一次，并不 是增量的只同步臟數(shù)據(jù)。如果數(shù)據(jù)量大的話，而且寫操作比較多，必然會引起大量的磁盤io操作，可能會嚴重影響性能。

另外由于快照方式是在一定間隔時間做一次的，所以如果redis意外down掉的話，就會丟失最后一次快照后的所有修改。如果應用要求不能丟失任何修改的話，可以采用aof持久化方式。下面介紹

Append-only file

aof 比快照方式有更好的持久化性，是由于在使用aof持久化方式時,redis會將每一個收到的寫命令都通過write函數(shù)追加到文件中(默認是 appendonly.aof)。當redis重啟時會通過重新執(zhí)行文件中保存的寫命令來在內存中重建整個數(shù)據(jù)庫的內容。當然由于os會在內核中緩存 write做的修改，所以可能不是立即寫到磁盤上。這樣aof方式的持久化也還是有可能會丟失部分修改。不過我們可以通過配置文件告訴redis我們想要 通過fsync函數(shù)強制os寫入到磁盤的時機。有三種方式如下（默認是：每秒fsync一次）

appendonly yes //啟用aof持久化方式
# appendfsync always //每次收到寫命令就立即強制寫入磁盤，最慢的，但是保證完全的持久化，不推薦使用
appendfsync everysec //每秒鐘強制寫入磁盤一次，在性能和持久化方面做了很好的折中，推薦
# appendfsync no //完全依賴os，性能最好,持久化沒保證

aof 的方式也同時帶來了另一個問題。持久化文件會變的越來越大。例如我們調用incr test命令100次，文件中必須保存全部的100條命令，其實有99條都是多余的。因為要恢復數(shù)據(jù)庫的狀態(tài)其實文件中保存一條set test 100就夠了。為了壓縮aof的持久化文件。redis提供了bgrewriteaof命令。收到此命令redis將使用與快照類似的方式將內存中的數(shù)據(jù) 以命令的方式保存到臨時文件中，最后替換原來的文件。具體過程如下

1. redis調用fork ，現(xiàn)在有父子兩個進程
2. 子進程根據(jù)內存中的數(shù)據(jù)庫快照，往臨時文件中寫入重建數(shù)據(jù)庫狀態(tài)的命令
3.父進程繼續(xù)處理client請求，除了把寫命令寫入到原來的aof文件中。同時把收到的寫命令緩存起來。這樣就能保證如果子進程重寫失敗的話并不會出問題。
4.當子進程把快照內容寫入已命令方式寫到臨時文件中后，子進程發(fā)信號通知父進程。然后父進程把緩存的寫命令也寫入到臨時文件。
5.現(xiàn)在父進程可以使用臨時文件替換老的aof文件，并重命名，后面收到的寫命令也開始往新的aof文件中追加。

需要注意到是重寫aof文件的操作，并沒有讀取舊的aof文件，而是將整個內存中的數(shù)據(jù)庫內容用命令的方式重寫了一個新的aof文件,這點和快照有點類似。

運維上的想法

其實快照和aof一樣，都使用了Copy-on-write技術。多次試驗發(fā)現(xiàn)每次做數(shù)據(jù)dump的時候，內存都會擴大一倍(關于這個問題可以參考我去年寫的 redis的內存陷阱 ，很多人用redis做為緩存，數(shù)據(jù)量小，dump耗時非常短暫，所以不太容易發(fā)現(xiàn))，這個時候會有三種情況：

一：物理內存足以滿足，這個時候dump非常快，性能最好

二：物理內存+虛擬內存可以滿足，這個時候dump速度會比較慢，磁盤swap繁忙，服務性能也會下降。所幸的是經過一段比較長的時候數(shù)據(jù)dump完成了，然后內存恢復正常。這個情況系統(tǒng)穩(wěn)定性差。

三： 物理內存+虛擬內存不能滿足，這個時候dump一直死著，時間久了機器掛掉。這個情況就是災難！

如果數(shù)據(jù)要做持久化又想保證穩(wěn)定性，建議留空一半的物理內存。如果覺得無法接受還是有辦法，下面講：

快照和aof雖然都使用Copy-on-write，但有個不同點，快照你無法預測redis什么時候做dump，aof可以通過bgrewriteaof命令控制dump的時機。

根據(jù)這點我可以在一個服務器上開啟多個redis節(jié)點(利用多CPU)，使用aof的持久化方式。

例如在24G內存的服務器上開啟3個節(jié)點，每天用bgrewriteaof定期重新整理數(shù)據(jù)，每個節(jié)點dump的時間都不一樣，這樣理論上每個節(jié)點可以消耗6G內存，一共使用18G內存，另外6G內存在單個節(jié)點dump時用到，內存一下多利用了6G！ 當然節(jié)點開的越多內存的利用率也越高。如果帶寬不是問題，節(jié)點數(shù)建議 = CPU數(shù)。

我的應用里為了保證高性能，數(shù)據(jù)沒有做dump，也沒有用aof。因為不做dump發(fā)生的故障遠遠低于做dump的時候，即使數(shù)據(jù)丟失了，自動修復腳本可以馬上數(shù)據(jù)恢復。畢竟對海量數(shù)據(jù)redis只能做數(shù)據(jù)分片，那么落到每個節(jié)點上的數(shù)據(jù)量也不會很多。

redis的虛擬內存建議也不要用，用redis本來就是為了達到變態(tài)的性能，虛擬內存、aof看起來都有些雞肋。

現(xiàn)在還離不開redis，因為它的mget是現(xiàn)在所有db里性能最好的，以前也考慮過用tokyocabinet hash方式做mget，性能不給力。直接用redis，基本上單個redis節(jié)點mget可以達到10W/s

糾錯

之前說過redis做數(shù)據(jù)dump的時候內容會擴大一倍，后來我又做了些測試，發(fā)現(xiàn)有些地方說的不對。

top命令并不是反映真實的內存占用情況，在top里盡管fork出來的子進程占了和父進程一樣的內存，但是當做dump的時候沒有寫操作，實際使用的是同一份內存的數(shù)據(jù)。當有寫操作的時候內存才會真實的擴大（具體是不是真實的擴大一倍不確定，可能數(shù)據(jù)是按照頁分片的），這才是真正的Copy-on-write。

基于這點在做數(shù)據(jù)持久化會更加靈活。

對redis數(shù)據(jù)持久化的一些想法