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Redis 技術專題系列之幫你從底層徹底吃透 RDB 技術原理

作者:網際網路技術學堂

低頭是一種能力,它不是自卑,也不是怯弱,它是清醒中的蛻變。有時,稍微低一下頭,或許我們的人生路會更精彩。

前言

Redis 是一款流行的記憶體資料庫,它支援多種持久化方式,其中 RDB 是一種比較常用的持久化方式。在本篇技術部落格中,我們将深入探讨 RDB 的技術原理,包括 RDB 的資料結構、持久化方式以及一些經典案例。

Redis 技術專題系列之幫你從底層徹底吃透 RDB 技術原理

什麼是 RDB

RDB 持久化方式是 Redis 提供的一種将資料儲存到磁盤的方式。在 RDB 持久化方式下,Redis 将資料庫中的資料以快照的方式儲存到一個二進制檔案中。當 Redis 重新開機時,可以讀取該檔案将資料恢複到記憶體中。

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RDB 的資料結構

RDB 檔案的結構是由多個鍵值對組成的,每個鍵值對包含鍵名、鍵值和過期時間三個部分。其中,鍵名和鍵值都是字元串,過期時間是一個時間戳。下面是一個 RDB 檔案中兩個鍵值對的示例:

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RDB 檔案的開頭是一個 RDB 檔案頭,用于辨別檔案類型以及版本号等資訊。RDB 檔案頭的結構如下:

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RDB 的持久化方式

RDB 持久化方式有兩種方式:自動觸發和手動觸發。

自動觸發

在 Redis 配置檔案中可以設定自動觸發 RDB 持久化方式的條件,如下所示:

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以上配置表示:

  1. 每 900 秒鐘,如果至少有 1 個鍵發生變化,則觸發一次 RDB 持久化操作。
  2. 每 300 秒鐘,如果至少有 10 個鍵發生變化,則觸發一次 RDB 持久化操作。
  3. 每 60 秒鐘,如果至少有 10000 個鍵發生變化,則觸發一次 RDB 持久化操作。

手動觸發

  1. 可以通過執行 SAVE 或 BGSAVE 指令手動觸發 RDB 持久化操作。
  2. SAVE 指令會阻塞 Redis 伺服器程序,直到 RDB 檔案建立完畢為止。
  3. BGSAVE 指令會 fork 出一個子程序進行 RDB持久化操作,父程序則可以繼續響應用戶端請求。

RDB 的優點和缺點

RDB 持久化方式有以下幾個優點:

  1. RDB 檔案非常緊湊,可以壓縮到非常小的體積。
  2. RDB 檔案是一個快照,可以輕松地進行備份和恢複操作。
  3. RDB 檔案可以很好地支援大規模資料的恢複操作。

但是,RDB 持久化方式也有一些缺點:

RDB 檔案隻能儲存最後一次持久化之後的資料,是以可能會丢失最近一次持久化之後的資料。

RDB 檔案的恢複速度相對比較慢,如果資料量非常大,則可能需要很長時間才能完成恢複操作。

RDB 的經典案例

以下是一些 RDB 的經典案例:

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備份和恢複

RDB 檔案可以很好地支援資料備份和恢複操作。例如,可以使用 Redis 的 SAVE 指令手動觸發 RDB 持久化操作,并将生成的 RDB 檔案複制到另一台機器上進行備份。當需要恢複資料時,隻需将備份的 RDB 檔案複制到原始機器上,并使用 Redis 的 RESTORE 指令将資料恢複到記憶體中。

熱備

在 Redis 叢集中,可以使用 RDB 檔案進行熱備操作。具體方法是,将主節點的 RDB 檔案複制到從節點上,并使用 Redis 的 SLAVEOF 指令将從節點設定為主節點的從節點。此時,從節點将開始進行資料同步操作,并在同步完成後自動轉變為主節點。

資料恢複

當 Redis 發生故障或者意外關閉時,可以使用 RDB 檔案進行資料恢複操作。具體方法是,将最新的 RDB 檔案複制到 Redis 的資料目錄中,并重新開機 Redis 服務。此時,Redis 會自動從 RDB 檔案中恢複資料。

總結

RDB 是 Redis 提供的一種持久化方式,可以将資料以快照的方式儲存到磁盤上。RDB 檔案包含多個鍵值對,每個鍵值對包含鍵名、鍵值和過期時間三個部分。RDB 持久化方式有自動觸發和手動觸發兩種方式,可以很好地支援資料備份、恢複和熱備等操作。

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