Redis 的持久化方式和 RDB 文件的格式解析

前言

Redis 是一个高性能的 NoSQL 数据库,它支持多种数据结构和丰富的功能。Redis 的持久化是 Redis 一个非常重要的功能,它可以保证 Redis 在宕机后能够快速地重启并恢复数据,从而避免数据丢失的情况。Redis 的持久化有两种方式:RDB 和 AOF。本文将详细介绍 Redis 的持久化方式和 RDB 文件的格式解析。

Redis 的持久化

Redis 的持久化包括两种方式:RDB 和 AOF。

RDB

RDB(Redis Database Backup)是 Redis 执行周期性快照操作的一种持久化方式。在配置文件中指定快照操作的时间周期,Redis 就会在指定的时间点将内存中的数据定时保存到磁盘上一个额外的文件中。RDB 文件是以二进制格式保存的,它不仅节省了存储空间,而且还可以提高数据的读写速度。而且 RDB 文件非常适合作为进行数据备份和迁移的工具。

AOF

AOF(Append-Only File)是 Redis 基于日志的持久化方式。Redis 将执行过的命令以追加的方式写入 AOF 文件中,这些命令都是 Redis 数据库状态改变的操作。在 Redis 重启时,Redis 可以通过 AOF 文件回放实现数据的恢复。AOF 文件是一个文本文件,它非常适合进行数据的恢复和重建。

RDB 和 AOF 的比较

RDB AOF
存储格式 二进制格式 文本格式
存储方法 快照方式 基于日志
优点 快速且占用内存少 容易恢复
缺点 需要定时快照 相对慢
适用场景 存储大量数据 有数据丢失
推荐使用场景 用于备份和迁移 用于灾难恢复

RDB 文件的格式解析

RDB 文件的结构

RDB 文件分为两部分:Header 和 Body。其中 Header 是固定的字符串 "REDIS",后面有一个四字节的 "db_version" 表示 Redis 版本号。Body 是由多个 RDB 数据块组成的,每个 RDB 数据块有固定的结构。

RDB 数据块的结构

RDB 数据块由三个部分组成:Header、键名和键值。

  • Header:由一个字节的类型标识和对应的数据组成。

    • 类型标识(1 字节)- Redis 数据类型
      • 0xFD - RDB 版本号
      • 0xFE - 选项
      • 0xFF - 结尾
      • 0x00 - String
      • 0x01 - List
      • 0x02 - Set
      • 0x03 - Sorted set
      • 0x04 - Hash
    • 数据:数据的大小和格式。
  • 键名:由 redisUChar * buf 表示,它是一个 C 字符串。一旦读取完成,它将被转换为 Redis 对象 pe。

  • 键值:由 redisObject * obj 表示。RDB 数据块的值可能是 Redis 对象的序列化表示形式,也可能是原始的二进制表示形式。

RDB 文件的加载

Redis 服务器在启动时会从磁盘中加载 RDB 文件来重新创建 Redis 数据库的状态。Redis 会通过以下步骤来加载 RDB 文件:

  1. 读取并验证 RDB 文件的 Header 部分。
  2. 读取 RDB 文件中的各个数据块。
  3. 使用读取的键和值来还原 Redis 数据库的状态。

总结

本文详细介绍了 Redis 的持久化方式和 RDB 文件的格式解析。从本文中,我们了解到了 RDB 文件的结构和加载方式,以及 RDB 和 AOF 两种持久化方式的优缺点和适用场景。如果你正在使用 Redis 进行数据存储,那么通过选择适合的持久化方式,可以让你的数据更加安全,同时还可以提高数据的备份和迁移效率。

示例代码:

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以上代码使用 RDB 持久化方式将 Redis 中的数据保存到文件中。在这里 fd 是一个已经打开的文件描述符。

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