Redis 持久化的策略

一 概述

redis是一种高级的key-value数据库，它跟memcached类似，不过数据可以持久化，而且支持的数据类型也很丰富。

Redis支持五种数据类型：string（字符串），hash（哈希），list（列表），set（集合）及zset(sorted set：有序集合)。

支持在服务器端计算集合的并，交和补集（difference）等，还支持多种排序功能，所以redis也可以被看成是一个数据结构服务器

1 String（字符串）

string是redis最基本的类型，你可以理解成与Memcached一模一样的类型，一个key对应一个value。

string类型是二进制安全的。意思是redis的string可以包含任何数据。比如jpg图片或者序列化的对象 。

string类型是Redis最基本的数据类型，一个键最大能存储512MB。

实例

redis 127.0.0.1:6379> SET name "runoob"
OK
redis 127.0.0.1:6379> GET name
"runoob"

在以上实例中我们使用了 Redis 的 SET 和 GET 命令。键为 name，对应的值为 runoob。

注意：一个键最大能存储512MB。

2 Hash（哈希）

Redis hash 是一个键值(key=>value)对集合。

Redis hash是一个string类型的field和value的映射表，hash特别适合用于存储对象。

实例

redis> HMSET myhash field1 "Hello" field2 "World"
"OK"
redis> HGET myhash field1
"Hello"
redis> HGET myhash field2
"World"

以上实例中 hash 数据类型存储了包含用户脚本信息的用户对象。 实例中我们使用了 Redis HMSET, HGETALL 命令，user:1 为键值。

每个 hash 可以存储 2³² -1 键值对（40多亿）。

3 List（列表）

Redis 列表是简单的字符串列表，按照插入顺序排序。你可以添加一个元素到列表的头部（左边）或者尾部（右边）。

实例

redis 127.0.0.1:6379> lpush runoob redis
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> lpush runoob mongodb
(integer) 2
redis 127.0.0.1:6379> lpush runoob rabitmq
(integer) 3
redis 127.0.0.1:6379> lrange runoob 0 10
1) "rabitmq"
2) "mongodb"
3) "redis"
redis 127.0.0.1:6379>

列表最多可存储 2³² - 1 元素 (4294967295, 每个列表可存储40多亿)。

4 Set（集合）

Redis的Set是string类型的无序集合。

集合是通过哈希表实现的，所以添加，删除，查找的复杂度都是O(1)。

sadd 命令

添加一个string元素到,key对应的set集合中，成功返回1,如果元素已经在集合中返回0,key对应的set不存在返回错误。

sadd key member

实例

redis 127.0.0.1:6379> sadd runoob redis
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> sadd runoob mongodb
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> sadd runoob rabitmq
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> sadd runoob rabitmq
(integer) 0
redis 127.0.0.1:6379> smembers runoob

1) "rabitmq"
2) "mongodb"
3) "redis"

注意：以上实例中 rabitmq 添加了两次，但根据集合内元素的唯一性，第二次插入的元素将被忽略。

集合中最大的成员数为 2³² - 1(4294967295, 每个集合可存储40多亿个成员)。

5 zset(sorted set：有序集合)

Redis zset 和 set 一样也是string类型元素的集合,且不允许重复的成员。

不同的是每个元素都会关联一个double类型的分数。redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。

zset的成员是唯一的,但分数(score)却可以重复。

zadd 命令

添加元素到集合，元素在集合中存在则更新对应score

zadd key score member 

实例

redis 127.0.0.1:6379> zadd runoob 0 redis
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> zadd runoob 0 mongodb
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> zadd runoob 0 rabitmq
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> zadd runoob 0 rabitmq
(integer) 0
redis 127.0.0.1:6379> ZRANGEBYSCORE runoob 0 1000

1) "redis"
2) "mongodb"
3) "rabitmq" 

二 持久化的方式和原理

redis的所有数据都是保存在内存中的，

(1) 半持久化模式: 不定期地通过异步方式保存到磁盘上

(2) 全持久化模式: 把每一次数据变化都写入到一个append only file（aof）里面

1 半持久化模式 filesnapshotting

（1）行为:

默认redis会以快照的形式将数据持久化到磁盘，生成一个二进制文件，比如叫dump.rdb，配置文件中的格式是 save N M。表示在N秒之内，redis至少发生M次修改则redis抓快照到磁盘。当然也可以手动执行save或bgsave（异步）做快照

（2）原理实现:

redis需要持久化时，fork一个子京城，子进程将数据写到磁盘上一个临时文件rdb文件中，当子进程完成写临时文件后，将原来的rdb替换掉，copy-on-write方式

2 全持久化模式 AOF

（1）行为

filesnapshotting的半持久化方法在redis异常死掉时，会造成数据的丢失（取决于save的时机和频率）。而AOF可以做到数据不丢失，相应地性能就会差一些。在配置文件中开启（默认是no），appendonlyyes开启AOF后，redis每执行一个修改数据的命令，都会把它添加到AOF文件中，当redis重启时，将会读取AOF文件进行"回放"以恢复到redis关闭前的最后时刻

随着修改数据的执行AOF文件会越来越大，其中很多内容反复记录某一个key的变化情况，因此redis有一个特性对此进行了优化: 不影响client端操作的同时，后台重建AOF文件，在任何时候执行BGREWRITEAOF命令，都会把当前内存中最短序列的命令写到磁盘，这些命令完全可以构建当前的数据而没有多余的变化情况（如状态变化，计数器变化等），缩小了AOF文件的大小。

AOF文件刷新的方式，有三种，需要配置参数appendfsync:

a) appendfsync always每提交一个修改命令都调用fsync刷新到AOF文件，非常非常慢，但也非常安全；

b) appendfsync everysec每秒钟都调用fsync刷新到AOF文件，很快，但可能会丢失一秒以内的数据；

c) appendfsync no依靠OS进行刷新，redis不主动刷新AOF，这样最快，但安全性就差。默认并推荐每秒刷新，这样在速度和安全上都做到了兼顾。

（2）原理实现:

同样用到了copy-on-write，首先redis会fork一个子进程；子进程将最新的AOF写入一个临时文件；父进程增量的把内存中的最新执行的修改写入（这时仍写入旧的AOF，rewrite如果失败也是安全的）；当子进程完成rewrite临时文件后，父进程会收到一个信号，并把之前内存中增量的修改写入临时文件末尾；这时redis将旧AOF文件重命名，临时文件重命名，开始向新的AOF中写入。

三 最后

最后，为以防万一（机器坏掉或磁盘坏掉），记得定期把使用 filesnapshotting 或 Append-only 生成的*rdb *.aof文件备份到远程机器上。我是用crontab每半小时SCP一次。我没有使用redis的主从功能 ，因为半小时备份一次应该是可以了，而且我觉得有如果做主从有点浪费机器。这个最终还是看应用来定了。