Redis RDB模式实现高效轻量级存储（redis 的rdb模式）

Redis RDB模式：实现高效轻量级存储

Redis是一款高性能、高可靠性的键值存储系统，实现了多种数据结构和支持多种协议。在Redis中，RDB(Redis Database Backup)是一种持久化机制。通过将内存中的数据快照到磁盘文件中，从而实现将数据保存在磁盘上的功能。本文将介绍Redis RDB模式的实现。

RDB持久化机制的实现

RDB持久化机制是Redis的默认机制，它主要是将内存中的数据保存在硬盘中。当Redis需要生成存档 或备份时，Redis会将内存中的数据压缩并以RDB文件的形式保存在磁盘上。RDB文件可以被其他Redis服务器加载，从而实现数据的备份、迁移等操作。

RDB持久化机制主要的实现方式是基于fork函数实现的，Redis中有个单独的子进程专门负责生成RDB文件。当Redis需要生成存档或备份时，将会fork出一个子进程。在子进程中，Redis将会遍历Redis中所有的键值对，并将这些键值对的数据写入RDB文件。当RDB文件生成完毕后，子进程以0的状态码终止，最后Redis主进程将RDB文件保存到磁盘上。

RDB文件的特点

RDB文件是一个二进制文件，它包含了Redis中全部或者部分的数据，主要的文件格式如下图所示：

REDIS      db version   4 bytes //Header，REDIS的魔数，以及版本号
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SELECTED DB 0            1 byte //DB存储位置

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KeyValuePr            //键值对数据，可以用特定类型匹配

RDB文件的特点如下：

– RDB文件是一个snapshot（快照）数据，不包含增量更新数据。所以需要根据应用场景制定合适的备份策略。

– RDB文件是二进制文件，不依赖Redis版本和操作系统，可以直接迁移到其他Redis实例中使用。

– RDB文件的大小与数据存储等相关，只保存需要快照的数据，适应于大规模缓存类型系统存储。

RDB持久化机制的优化

将数据保存到磁盘上是一项耗时的操作，所以如何优化RDB持久化机制的速度成为了值得研究的问题。下面列举了几点优化方法：

1. 合理设置fork进程数

在生成RDB文件时，Redis需要fork出一个子进程，遍历所有的数据，并将这些数据写入文件中。如果fork进程过多，会导致系统爆满，影响性能。因此，可以设置一个‘work item pool’，只有当RDB文件大小达到规定大小或者指定序列号时才会fork子进程。

2. 合理选择数据类型

Redis支持多种数据类型，但并不是所有的数据类型都可以进行RDB持久化。选择合适的数据类型可以提高持久化效率。以list数据类型为例，当list长度较长时，使用RDB持久化效率更高，当长度较短时，使用AOF模式效率更高。

3. 合理设置RDB文件的压缩比例

在生成RDB文件时，设置合适的压缩比例可以减小RDB文件的大小，并提高对RDB文件的读取效率。RDB文件的压缩比例主要决定RDB文件的大小和生成的速度。根据实验测试，压缩比例在50%-90%之间可以达到较好的平衡条件。

结语

RDB持久化机制是Redis提供的一种数据保存方式，它可以将Redis中的数据以文件形式保存在磁盘中。使用RDB持久化机制可以实现数据的备份、迁移、还原等操作，并且通过一些优化可以提高性能。Redis在高并发场景下表现出色，通过对RDB机制的学习和掌握，可以更好的利用Redis处理业务。