华为OD技术面真题 - 数据库Redis

文章目录

说说Redis的持久化机制
- RDB持久化
- AOF持久化
- 混合模式
不同持久化方案适合什么场景
Redis内存淘汰策略了解吗
什么是Redis事务

说说Redis的持久化机制

Redis是内存数据库，如果不提供持久化机制，当redis进程退出或者宕机时，数据会丢失。redis为了保证重启/宕机等情况保证数据不全部丢失，提供了持久化机制。

Redis提供三种持久化机制：

快照(RDB)
可追加文件(AOF)
RDB和AOF混合持久化

RDB持久化

RDB持久化本质上是创建当前Redis数据的快照RDB文件（副本）。有了RDB文件之后，在发生程序崩溃/重启可利用RDB恢复数据库内容，Redis默认的持久化机制。

RDB持久化触发方式：

手动触发：
- 手动执行save命令：阻塞当前Redis服务器，直到RDB过程完成为止，对于内存比较大的实例会造成长时间阻塞，线上环境不建议使用。
- 手动执行bgsave命令：Redis进程执行fork操作创建子进程，RDB持久化过程由子进程负责，完成后自动结束。阻塞只发生在fork阶段，一般时间很短。
自动触发：
- 在redis.conf配置文件默认会有save m n，即在m秒内有n次修改时，自动触发bgsave生成rdb文件。
- 默认情况下执行shutdown命令，如果没有开启aof持久化，也会自动触发save命令。

RDB持久化的优缺点：

优点：
- 文件体积小
- 读取RDB文件恢复数据快。
缺点：
- RDB方式实时性不够，无法做到秒级的持久化；
- fork 子进程有性能和内存压力。

RDB也是进行主从同步数据的载体。

AOF持久化

AOF的出现是为了解决 RDB 数据丢失窗口过大的问题，提供更好的更好实时性保存的持久化机制。通过更改redis.conf配置文件中appendonly yes来启用AOF持久化。AOF持久化本质上看作一个操作日志文件，通过记录更改数据库的命令，然后落盘到文件中，以达到发生程序崩溃/重启时重放命令恢复数据，。

AOF的持久化功能实现可分为以下步骤;

命令追加（append）：所有写命令会追加到AOF缓冲区中。
文件写入(write)：将 AOF 缓冲区的数据写入到 AOF 文件中，此步是将AOF缓存区数据写入到操作系统内核缓冲区。此时并没有进行数据落盘。
文件同步(fsync)：根据appendfync配置，redis会按照指定频率，调用fync函数，强制数据落盘，保证数写入磁盘文件。这步执行完成后才代表数据真正被保存

redis中提供appendfync策略有以下几种：

always: 同步写回,执行写命令之后，立即执行命令追加和文件写入步骤，同时主线程调用fsync命令，阻塞同步直到数据落盘。最安全的一种策略，理论上不会丢失数据，同时性能最差。
Everysec: 每秒写回，每个写命令执行完，先把日志写到AOF文件的内存缓冲区并执行write操作，后台线程每隔一秒执行fync写入磁盘；性能 + 实时性综合的方案
No:操作系统控制的写回，reids不会主动执行fsync命令。实时性最差，性能最好的方案。

上面提高AOF本质是以追加方式记录Redis已经执行的写命令，随着时间越来越长，AOF文件会变得越来越大。如果不加以控制，AOF文件越大，导致数据恢复也越慢，基于此Redis提供AOF重写机制，限制AOF文件不断增长。AOF重写机制原理是通过读取数据库中的键值对来实现的，程序无须对现有 AOF 文件进行任何读入、分析或者写入操作。，步骤大概如下

AOF重写会执行大量写操作，reids将AOF重写使用子进程执行。
AOF 文件重写期间，Redis 还会维护一个AOF 重写缓冲区，该缓冲区会在子进程创建新 AOF 文件期间，记录服务器执行的所有写命令。当子进程完成创建新 AOF 文件的工作之后，服务器会将重写缓冲区中的所有内容追加到新 AOF 文件的末尾，使得新的 AOF 文件保存的数据库状态与现有的数据库状态一致。
服务器用新的 AOF 文件替换旧的 AOF 文件，代表重写的完成。