深入浅出Redis RDB原理（redis的rdb原理）

深入浅出Redis RDB原理

Redis是一个高性能的NoSQL数据库，在实际开发中应用越来越广泛。Redis支持多种持久化策略，其中RDB（Redis Database Backup File）是其中一种。RDB是将Redis中的数据快照以二进制形式写入到硬盘中，以保证数据的持久化。本文将深入浅出Redis RDB的原理和实现方法。

RDB的使用

在Redis中，开启RDB持久化非常简单，只需要在redis.conf配置文件中添加如下配置即可：

save 900 1
save 300 10
save 60 10000

该配置表示在服务器空闲900秒（15分钟）内，如果至少有一个key被修改过，则开始备份。在服务器空闲300秒（5分钟）内，如果至少有10个key被修改过，则开始备份。在服务器空闲60秒内（1分钟），如果至少有10000个key被修改，则开始备份。也就是说，每个备份间隔时间不同，备份的数据量也不同。备份完成后，Redis会在硬盘上生成一个快照文件，以备日后恢复使用。

RDB的优点

RDB持久化的优点在于：

– 高效：使用RDB持久化可以断电恢复，所以数据是完整的，且数据恢复速度较快。

– 稳定：RDB只需要写硬盘，因此数据稳定性和一致性比较好。

– 简单：RDB只需要将内存中的数据快照写到硬盘中即可，因此实现起来较为简单。

RDB的实现原理

Redis将数据写入磁盘的过程是由后台的子进程执行的。当主进程接收到触发快照的命令时，它会调用fork()函数创建一个子进程，然后将数据库内容传递给子进程。子进程使用copy-on-write方式进行数据备份，以避免内存操作带来的问题。

具体地说，在子进程中，首先会调用rdbSaveHeader()函数写入Redis版本信息、数据类型等头信息。然后按照key-value的方式遍历数据库，把键值对写入到RDB文件中。在写完键值对之后，调用rdbSaveFooter()函数写入checksum值，该值用于检验RDB文件的完整性和正确性。

实现代码：

void rdbSave(struct redisClient *rdb) {
    /* 1. 创建临时文件，写入redis version、head info。*/
    ...
    /* 2. 遍历数据库，序列化每一条记录到文件中。 */
    for (i = 0; i 
        struct redisDb *db = server.db + i;
        ...
        /* 遍历所有键值对。 */
        dictIterator *di = dictGetIterator(db->dict);
        while((de = dictNext(di)) != NULL) {
            ...
            /* 序列化某一条记录 */
            rdbSaveKeyValuePr(rdb,de);
        }
        dictReleaseIterator(di);
    }
    /* 3. 根据配置写入checksum */
    ...
}
void rdbSaveKeyValuePr(struct redisClient *rdb, dictEntry *de) {
    sds keystr;
    robj key, *o = dictGetVal(de);
    int rdbtype;
    if (o->type == REDIS_STRING &&
        !(o->encoding == REDIS_ENCODING_RAW &&
          sdslen(o->ptr) == 0)) {
        key = *(dictGetKey(de));
        keystr = key.ptr;
        rdbSaveStringKeyValuePr(rdb,keystr,o);
    }
    ...
}

在写入过程中，Redis会进行数据压缩，即对于字符串类型的Redis对象，Redis会将值转换成整数，可以节约内存及磁盘空间。对于其他类型的Redis对象，Redis会保存对象的类型、长度等相关信息。

总结

本文着重分析了Redis RDB的原理和实现方法，可以看出Redis持久化的确是实现起来较为简单且高效的。通过RDB，可以保证服务器在宕机或断电后数据的完整性，因此在实际开发中，建议开启RDB持久化，以保证Redis数据的安全性。