Redis 实现自定义持久化的实践指南（redis自定义持久化）

Redis 实现自定义持久化的实践指南

Redis 是一个快速、高效、可扩展的开源 NoSQL 数据库，被广泛应用于缓存、消息队列、实时计算等领域。Redis 提供了多种持久化机制，包括 RDB 和 AOF，能够满足绝大部分场景的需求。但在个别场景下，RDB 和 AOF 无法满足要求，需要自定义持久化机制。本文将介绍如何基于 Redis 的模块化机制实现自定义持久化，并提供示例代码。

Redis 的模块化机制

Redis 从 4.0 版本开始引入了模块化机制，允许开发者通过 C 语言编写插件，扩展 Redis 的功能。开发者可以通过 Redis 提供的 API 访问 Redis 的数据结构、网络 IO、事件驱动等底层服务，并实现自己的业务逻辑。Redis 的模块可以编译成动态链接库，运行时加载并执行。

Redis 模块提供了多个 hooks（钩子函数），允许开发者拦截 Redis 的内部事件，例如命令执行、键过期、写时复制等，以便实现自定义功能。Redis 的 hooks 分为两大类：

– 命令 hooks，用于拦截 Redis 命令的执行

– 系统 hooks，用于拦截 Redis 的系统事件

在本文中，我们将利用 Redis 的系统 hooks 实现自定义持久化机制。

实现自定义持久化

Redis 提供了多种持久化机制，RDB 和 AOF 是最常用的两种。RDB 是一种快照机制，它会将 Redis 现有的内存数据保存到磁盘上的一个二进制文件，以便在 Redis 重启后快速加载。AOF 是一种追加式日志机制，它会将 Redis 的命令记录到一个文件中，以便在 Redis 重启后重新执行这些命令。RDB 和 AOF 都是自带的持久化机制，但它们有一定的局限性：

– RDB 需要预设快照时间，无法实现实时持久化

– AOF 常常需要开启 fsync 选项，导致性能下降

– RDB 和 AOF 都无法满足自定义格式的持久化需求

为了解决这些问题，我们需要自定义持久化机制。下面是一个示例，演示如何实现将 Redis 中的所有字符串写入到磁盘上的一个文本文件中：

“`c

#include “redismodule.h”

#include “stdio.h”

#include “stdlib.h”

#include “string.h”

#define FILENAME “/data/redis/persist.txt”

int persist_string(RedisModuleCtx *ctx, RedisModuleString *key) {

FILE* fp;

char *str;

size_t len;

str = RedisModule_StringDMA(key, &len, REDISMODULE_READ);

if (!str) return REDISMODULE_ERR;

fp = fopen(FILENAME, “a+”);

if (!fp) return REDISMODULE_ERR;

fwrite(str, len, 1, fp);

fwrite(“\n”, 1, 1, fp);

fclose(fp);

RedisModule_ReplicateVerbatim(ctx);

return REDISMODULE_OK;

}

int persist_on_delete(RedisModuleCtx *ctx, RedisModuleString **argv, int argc) {

RedisModule_AutoMemory(ctx);

RedisModuleString *key = argv[1];

persist_string(ctx, key);

RedisModule_ReplyWithSimpleString(ctx, “OK”);

return REDISMODULE_OK;

}

int persist_on_write(RedisModuleCtx *ctx, RedisModuleString **argv, int argc) {

RedisModule_AutoMemory(ctx);

RedisModuleString *key = argv[1];

RedisModuleString *val = argv[2];

RedisModuleKey *kp = RedisModule_OpenKey(ctx, key, REDISMODULE_READ);

if (kp == NULL || RedisModule_KeyType(kp) != REDISMODULE_KEYTYPE_STRING) {

RedisModule_CloseKey(kp);

return REDISMODULE_OK;

}

persist_string(ctx, key);

RedisModule_CloseKey(kp);

RedisModule_ReplyWithSimpleString(ctx, “OK”);

return REDISMODULE_OK;

}

int RedisModule_OnLoad(RedisModuleCtx *ctx, RedisModuleString **argv, int argc) {

if (RedisModule_Init(ctx, “persist”, 1, REDISMODULE_APIVER_1) == REDISMODULE_ERR)

return REDISMODULE_ERR;

if (REDISMODULE_ERR == RedisModule_CreateCommand(ctx, “persist.on-delete”, persist_on_delete, “write”, 1, 1, 1))

return REDISMODULE_ERR;

if (REDISMODULE_ERR == RedisModule_CreateCommand(ctx, “persist.on-write”, persist_on_write, “write”, 1, 1, 1))

return REDISMODULE_ERR;

return REDISMODULE_OK;

}

该模块将 `persist_string` 函数注册为一个系统 hook，在 Redis 内部事件中拦截键删除和写入操作。该函数将键的字符串值写入到一个指定的文本文件中，并在写入事件后向所有从节点进行数据同步。在模块初始化时，我们将 `persist_on_delete` 和 `persist_on_write` 函数注册为 Redis 命令，以便对外提供持久化服务。

编译与加载

编译 Redis 模块需要 Redis 4.0 或以上版本，以及 C 编译器和 make 工具。假设 Redis 安装在`/usr/local/redis` 下，模块源码位于`/usr/local/redis/persist.c`，那么可以按以下步骤编译和加载模块：

```sh
cd /usr/local/redis
make persist.so
redis-server --loadmodule ./persist.so

注意在编译时需要链接 Redis 模块库，可以按以下方式修改 Makefile：

CFLAGS=-I. -I/usr/local/redis/include -fpic
LDFLAGS=-shared
all: persist.so
persist.so: persist.o
 gcc -o persist.so persist.o -L/usr/local/redis/lib -lredis_module
persist.o: persist.c
 gcc $(CFLAGS) -c persist.c
clean:
 rm -f *.so *.o

在 Redis 启动后，可以使用 `persist.on-write` 命令进行持久化：

“`redis

SET foo bar

persist.on-write foo bar

结论

Redis 的模块化机制为开发者提供了灵活、可扩展的接口，可以实现各种自定义功能。在需要自定义持久化机制时，建议利用 Redis 模块来实现，可以简化代码、提高性能和可维护性。本文提供了一个示例，演示了如何利用 Redis 的系统 hooks 实现自定义持久化机制，读者可根据实际需求进行修改和扩展。