redis学习之数据持久化，防止数据丢失_redis持久化防范-爱代码爱编程
Redis的高性能是因为它是一个基于内存存储计算的非关系型数据库，这就导致它存在一个严重的问题：一旦服务器宕机，内存中的数据将全部消失。
目前，Redis有两种持久化方式：
- AOF（Append Only File）日志
- RDB（Redis DataBase）快照
AOF实现及原理
Redis写日志的逻辑是先执行命令，把数据写入内存中，再执行写日志操作。而我们知道的MySQL的WAL（全称：Write-Ahead Logging）预写日志系统却是先写日志（undo log，redo log，binlog），再执行数据的实际写入，防止发生故障时进行恢复。
首先我们要知道，MySQL的写操作是随机IO，且是要写入磁盘的,比较耗性能，先写入日志，就变成了顺序写入，再有后台线程以异步的方式去更新数据，同时大大降低了IO的次数，从而提供性能。
而Redis本身就是往内存中写数据，那么AOF先执行命令后记日志的原因是什么呢？Redis是为了避免命令语句的正确性检查开销。要是当Redis先向AOF里面记录日志，且没有对这些操作命令做语法检查，那么记录的日志将是错误的操作命令。一是这根本是一条错误的无效命令，没有发生对应数据的增量或更改；二是当使用该日志恢复数据时，执行该条命令时就会发生错误。而这种先写后记录日志的方式，可以避免以上错误，只有当命令执行成功时，Redis才会去执行日志的操作，否者，会直接抛出异常。除此之外，我们知道Redis是“单线程”的，所以AOF还有一个好处：它是在执行完命令之后再记录日志，因此不会阻塞当前的写操作。
顺序执行的操作都会存在一个风险，如果刚执行完一个命令，还没写入，服务器就宕机了，那么这条数据就会无法恢复。同时写入操作也会带来一定的风险，当AOF日志在主线程中执行写入磁盘时，当磁盘写压力大时，写入变得很慢，从而影响后续的操作被阻塞。
对于上述问题，Redis给我们提供了三种写回策略，通过配置项appendfsync决定。
- Always，同步写回：每个写命令执行完，立马同步地将日志写回磁盘。
- Everysec，每秒写回：每个写命令执行完，只是先把日志写到 AOF 文件的内存缓冲区，每隔一秒把缓冲区中的内容写入磁盘。
- No，操作系统控制的写回：每个写命令执行完，只是先把日志写到 AOF 文件的内存缓冲区，由操作系统决定何时将缓冲区内容写回磁盘。
三种写回策略，各有优缺点，总结如下表。
| appendfsync配置项 | 写会时机 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|---|
| Always | 同步写回 | 可靠性高，数据基本不会丢失 | 每个性能都要落盘，性能较差 |
| Everysec | 每秒写回 | 性能适中 | 宕机时丢失1s的数据 |
| No | 操作系统控制写回 | 性能好 | 宕机时丢失离上次写回后的数据 |
同时AOF如其名，是以文件追加的方式写入，随着写入的命令越来越多，文件也会越来越大，这个时候，AOF重写机制就上场了。简单来说，就是对旧的AOF日志文件进行压缩精简，把一些重复的操作以及最终目标数据一致的多条操作，多变一，精简成单条命令。
RDB实现及原理
AOF日志记录的是操作命令，日志一多，恢复数据时需要再次执行这些命令，会比较耗时，影响上层应用的正常使用。RDB相比AOF,记录的是内存中某一时刻的数据状态，而且RDB文件是一个二进制文件，
结构非常紧凑，可以加速数据恢复。
Redis提供了两个命令来生成RDB文件。
- save：在主线程中执行，会导致阻塞。
- bgsave：创建一个子进程，专门用来写入RDB文件，避免了主线程的阻塞，这也是Redis RDB文件默认的生成方式。
bgsave子线程是Redis主线程fork生成的，可以共享主线程的所有内存数据，若在快照执行期间内，数据被改动了，那该怎么办。为了快照而阻塞主线程的写操作，肯定是不可取的，这个时候，Redis会借助操作系统的COW（Copy-On-Write）写时复制。简单来说，就是主线程要修改一块数据是，这块数据会被copy一份，生成副本；然后，主线程在这个副本上对数据做修改操作；同时，bgsave子进程就可以继续读取原来的文件，写入到RDB文件中，从而避免了对主线程写操作的影响。
但是RDB频繁的执行快照，也会给系统带来压力。一发面是频繁的写操作，会给磁盘带来压力，频繁的快照可能导致上一个快照还没有落盘，下一个快照就又开始了，导致各种异常情况。另一方面是bgsave子线程虽然执行期间不影响主线程，但是它需要通过主线程fork操作创建出来，这个过程是在主线程中执行的，是会阻塞主线程的，频繁的快照，也会导致主线程执行频繁的fork操作，从而阻塞主线程的其他操作。
有什么好的办法来解决上述问题吗？结合AOF和RDB各自的优缺点，Redis4.0之后，可以混合使用二者。内存快照按一定的频率执行，两次快照之前，使用AOF来记录期间的操作命令。这样一来，快照不用很频繁地执行，也就避免了频繁 fork 对主线程的影响。而且，AOF 日志也只用记录两次快照间的操作，也就是说，不需要记录所有操作了，因此，就不会出现文件过大的情况了，也可以避免重写开销。