RDB持久化

1 RDB持久化方法

概念

RDB持久化可将内存中的数据库状态保存到磁盘上，避免数据丢失。持久化可以手动，也可以根据服务器配置选项定期执行。

RDB持久化生成的RDB文件是一个压缩过的二进制文件，通过该文件可以还原生成RDB文件时的数据库状态。

RDB文件的创建与载入

有两个命令可以生成RDB文件：

SAVE。该命令会阻塞Redis服务器进程，直到RDB文件创建完毕，期间拒绝任何命令请求。
BGSAVE。派生出一个子进程来创建RDB文件，服务器进程（父进程）继续处理命令请求。

在BGSAVE命令执行期间，服务器处理SAVE、GBSAVE、BGREWRITEAOF命令会被拒绝执行。

创建RDB文件的操作由rdb.c/rdbSave函数完成。RDB文件的载入工作在服务器启动时自动执行。另外，AOF文件的更新频率比RDB文件要高，所以：

如果服务器开启了AOF，那么优先用AOF来还原数据库。
只有在AOF关闭时，服务器才会用RDB来还原数据库。

载入RDB文件的工作由rdb.c/rdbLoad函数完成。载入RDB文件期间，服务器一直处于阻塞状态。

2 自动间隔性保存

Redis允许用户通过设置服务器配置的save选项，每隔一段时间执行一次BGSAVE命令。配置如下：

save 900 1

save 300 10

save 60 10000

那么上述三个条件只要满足任意一个，BGSAVE命令就会被执行：

服务器在900秒内，对服务器进行了至少1次修改。
服务器在300秒内，对服务器进行了至少10次修改。
服务器在60秒内，对服务器进行了至少10000次修改。

当Redis服务器启动时，用户可以指定配置文件或者传入启动参数的方式设置save选项。如果没有主动设置，服务器默认使用上述三个条件。接着，服务器会根据save的条件，设置redisServer结构的saveParams属性。

struct redisServer {
  // ...
  struct saveparam *saveparams; // 保存条件的数组
  long long dirty;
  time_t lastsave;
  //...
}

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

除此之外，服务器还维持着一个dirty计数器，以及一个lastsave属性。

dirty记录上一次成功SAVE或BGSAVE之后，服务器对数据库状态进行了多少次修改。
lastsave是一个UNIX时间戳，记录了服务器上一次成功SAVE或BGSAVE的时间。

检查保存条件是否满足

服务器的周期性操作函数serverCron默认每个100毫秒就会执行一次，其中一项工作是检查save选项所设置的保存条件是否满足。

3 RDB文件结构

RDB文件的各个部分包括：

1	REDIS \| db_version \| databases \| EOF \| check_sum

REDIS。开头是REDIS部分，长度为5。保存了五个字符，以便载入时确认是否为RDB文件。
db_version。db_version长4字节，是一个字符串表示的整数，记录了RDB文件的版本号。
databases。databases部分包含了0个或多个数据库，以及各个数据库中的键值对数据。
EOF。长度为1字节，标识RDB文件结束。
check_sum。8字节的无符号整数，保存着一个前面四个部分的校验和。

每个非空数据库在RDB文件中都可保存为以下三部分：

1	SELECTDB \| db_number \| key_value_pairs

SELECTEDB。1字节。但程序遇到这个值的时候，它就知道接下来要读入的将是一个数据库号码。
db_number。读取号码之后，服务器会调用SELECT命令切换数据库。
key_value_pairs。不带过期时间的键值对在RDB文件中包括TYPE、key、value。TYPE的值决定了如何读入和解释value的数据。带过期时间的键值对增加了EXPIRETIME_MS和ms。前者告知程序接下来要读入一个UNIX时间戳。