Chapter 10 - RDB 持久化

Created by : Mr Dk.

2020 / 06 / 03 10:14

Nanjing, Jiangsu, China

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RDB 持久化功能可以将 Redis 内存中的数据库状态保存到磁盘中。具体做法是生成一个压缩的二进制 RDB 格式文件，通过这个文件，可以还原当时的数据库状态。

SAVE and BGSAVE

SAVE 和 BGSAVE 两条命令都可以用于生成 RDB 文件：

• SAVE 阻塞 Redis 服务器进程，直到 RDB 文件创建完毕，期间服务器无法处理任何请求
• BGSAVE 创建了一个子进程负责 RDB 文件的写入，服务器进程继续处理请求
  • 期间 SAVE / BGSAVE / GBREWRITEAOF 命令会被拒绝，防止产生竞争条件

由于 AOF 持久化的频率比 RDB 高，因此只有 AOF 持久化功能关闭时，服务器才使用 RDF 文件来还原数据库状态。

Automatic Saving

Redis 允许用户通过设置服务器的 save 选项，让服务器每隔一段时间自动执行一次 BGSAVE。save 属性中可以设置保存多个条件，只要有一个条件被满足，服务器就会执行 BGSAVE 命令。默认的条件如下，含义为 xxx 秒内对数据库进行了 xxx 次修改后触发：

save 900 1
save 300 10
save 60 10000

这些条件保存在 redisServer 结构体中：

struct redisServer {
    // ...
    struct saveparam *saveparams;
    // ...
};

这个结构体数组中的每个元素保存了一个 save 选项的条件：

struct saveparam {
    time_t seconds; // 秒数
    int changes; // 修改次数
}

另外，服务器还维护以下两个相关属性：

struct redisServer {
    // ...
    long long dirty; // 修改计数器，每修改一次 +1
    time_t lastsave; // 上次进行持久化操作的时间
    // ...
}

Redis 服务器的周期性操作函数默认 100ms 执行一次，会对 save 选项下的每一个条件进行检查：

• 计算当前时间与 lastsave 的时间差
• 计算在一定的时间间隔内，Redis 修改次数是否满足条件
• 如果满足条件，那么执行 BGSAVE，dirty 计数器被重置为 0

RDB 文件结构

完整的 RDB 文件包含以下部分：

• REDIS (magic value)
• db_version (RDB 第六版)
• databases - 每一个非空数据库
• EOF - RDB 正文内容结束
• check_sum - 对前四个部分计算得到的校验和

其中，每一个非空数据库的文件结构：

• SELECTDB (magic value)
• db_number - 数据库编号
• key_value_pairs

而每个 key_value_pairs 的结构：

• 不带过期时间：
  • TYPE (magic value)
  • key
  • value
• 带有过期时间：
  • EXPIRETIME_MS (magic value)
  • ms - 毫秒 UNIX 时间戳
  • TYPE (magic value)
  • key
  • value

其中，TYPE 用于解析 value 的类型，因为 key 一定是字符串。