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tags: [Redis, 缓存, 持久化, RDB]
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create time: 2026-05-15 18:12
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# RDB 持久化
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## 概述
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> [!SUMMARY] RDB 是什么？
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> RDB（Redis Database）是 Redis 最早的持久化机制，通过在特定时间点将内存中的数据集写入磁盘形成**快照文件（.rdb）**，实现数据持久化。
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### 核心特点
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| 特性 | 说明 |
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| ⚡ 恢复极快 | 二进制文件直接加载，避免命令回放 |
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| 📦 文件紧凑 | 压缩存储，远小于等量 AOF 日志 |
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| 🔧 架构简单 | 无额外复杂逻辑，适合备份和迁移 |
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| ⚠️ 数据窗口丢失 | 两次快照之间的写操作不可恢复 |
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### 何时使用
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- **大数据集冷备**：定期全量备份到 S3 / OSS
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- **灾难恢复**：配合 CI/CD 快速重建实例
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- **大规模数据场景**：恢复速度优先于毫秒级数据一致性
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> [!QUESTION] 为什么 RDB 恢复比 AOF 快？
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> RDB 是直接加载二进制快照到内存，AOF 则需要逐条回放命令——数据量越大差距越明显。
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## 触发机制
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### 手动触发
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```bash
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# 当前线程执行，阻塞主线程 ❌
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SAVE
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# 主进程 fork 子进程在后台完成（推荐）
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BGSAVE
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# 查看上次 BGSAVE 状态
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LASTSAVE
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```
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| 命令 | 行为 | 影响 |
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| `SAVE` | 同步保存，主线程阻塞 | **生产环境禁用！** |
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| `BGSAVE` | fork 子进程异步保存 | 主线程继续服务，但触发 fork 瞬间短暂停顿 |
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| `BGREWRITEAOF` | AOF rewrite | 与 BGSAVE 可同时运行（不同子进程） |
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### 自动触发——条件持久化
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通过 `redis.conf` 配置：
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```conf
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save 900 1 # 900 秒内至少有 1 个 key 被修改 → 触发快照
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save 300 10 # 300 秒内至少有 10 个 key 被修改
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save 60 10000 # 60 秒内至少有 10000 个 key 被修改
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```
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> [!QUESTION] 为什么要三档条件？
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> - **低活跃度**：900s/1key 保证最终一致
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> - **中活跃度**：300s/10key 平衡频率和数据量
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> - **高活跃度**：60s/10000key 高频大量变更时快速落盘
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```bash
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# 运行时动态修改
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CONFIG SET save "900 1\n300 10\n60 10000"
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# 临时关闭自动快照（谨慎！）
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CONFIG SET save ""
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```
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> [!WARNING] CONFIG SET 不持久
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> `CONFIG SET` 仅在内存中生效，重启后失效。修改 `redis.conf` 并 reload 才是持久化的方式。
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### 其他触发场景
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| 场景 | 说明 |
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| **shutdown 保存** | `SHUTDOWN` / `SHUTDOWN NOSAVE` 会在关闭前执行一次完整 RDB 保存（除非显式传 NOSAVE） |
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| **AOF rewrite** | `BGREWRITEAOF` 重写 AOF 时同样会 fork 子进程生成 RDB preamble（开启混合持久化时） |
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| **主从同步** | 新从节点首次全量同步时，主节点会自动触发 BGSAVE 并将快照传给从节点 |
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> [!TIP] 避免频繁触发
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> 多个触发条件同时满足时，Redis 会去重，仅执行一次 BGSAVE。若已有 BGSAVE 在执行，后续的 SAVE 请求将被忽略。
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## RDB 文件结构
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Redis 7.0+ 引入了新格式，更紧凑且支持增量复制：
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```mermaid
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flowchart TD
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H1["Header"] --> H2["Magic: REDIS"]
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H1 --> H3["RDB Version"]
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H1 --> H4["Reserved / CRC64"]
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D1["DB Number<br/>1 byte"] --> D2["Key Type<br/>1 byte"]
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D2 --> D3["Encoded Key + Value"]
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E1["EOF Marker"] --> E2["CRC64 Checksum<br/>8 bytes"]
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H1 & H2 & H3 & H4 ==> "Dataset Section"
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D1 & D2 & D3 ==> "Dataset Section"
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D3 -.-> "... N keys ..."
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E1 & E2 ==> "Footer"
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```
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## Fork 过程详解
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```mermaid
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sequenceDiagram
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participant Server as Redis Server
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participant Parent as 主进程
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child ForkGroup as Forked Child
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participant Child as 写时复制子进程
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participant Disk as 磁盘 (.rdb)
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end
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Server->>Parent: BGSAVE 指令
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Parent->>Server: OK（立即返回）
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Parent->>Child: fork() 创建子进程
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Note over Child: 子进程独享父进程<br/>内存副本（写时复制 COW）
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Child->>Disk: 遍历所有 key → 序列化
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Note over Child: 主进程仍可读写<br/>COW 机制按需拷贝脏页
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Child->>Parent: 生成临时 .rdb.tmp
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Parent->>Disk: RENAME 原子替换
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Parent->>Server: BGSAVE 完成通知
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> [!WARNING] COW 内存消耗
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> fork 后主进程若持续写入大值，会导致 COW 副本膨胀。例如你有一个 1GB 的值被频繁修改，fork 后每次写都可能多拷贝一页（4KB）。高峰期建议关闭自动 RDB，仅依赖 AOF。
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### TTL / 过期键处理
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> [!QUESTION] RDB 快照会保存已过期的 key 吗？
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> **不会。** Redis 在 fork 子进程前会先执行一次主动过期扫描，清理掉所有已超时的 key。
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具体流程：
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1. `BGSAVE` 触发时，主线程先将当前所有已过期 key 从内存中删除
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2. 子进程 fork 完成后遍历剩余 key → 序列化到 .rdb 文件
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3. 因此：**RDB 文件中不会出现已过期键**
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```mermaid
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flowchart LR
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A["BGSAVE 触发"] --> B["主线程: 主动过期<br/>清理超时 Key"]
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B --> C["Fork 子进程"]
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C --> D["子进程: 遍历剩余数据<br/>序列化到 .rdb"]
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D --> E[".rdb 无过期键"]
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style E fill:"#c4e8b0"
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```
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> [!NOTE] 过期策略差异
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> 虽然 RDB 不保存过期键，但 AOF 可能包含过期命令（如之前的 SET k v EX 100）。AOF 重写时会主动过滤过期键，恢复时也只会加载有效数据。两者优先保证启动时的数据一致性。
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## 恢复流程
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```bash
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# 1. 停止 Redis
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redis-cli SHUTDOWN NOSAVE
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# 2. 把 .rdb 放到 redis_dir（由 dir 配置决定）
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cp dump.rdb /var/lib/redis/
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# 3. 启动 Redis
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redis-server --daemonize yes
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# 4. 验证数据恢复
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redis-cli DBSIZE
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redis-cli KEYS "*"
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```
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## RDB vs AOF 对比
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| 维度 | RDB | AOF |
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|------|-----|-----|
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| 数据安全性 | 两次快照间数据丢失 | 每秒/每次可配置，接近零丢失 |
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| 恢复速度 | ⚡ 极快（直接加载二进制文件） | 🐢 较慢（需要回放日志） |
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| 文件大小 | ✅ 小（紧凑压缩） | ❌ 大（文本命令日志） |
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| CPU 开销 | 低（偶尔 fork） | 高（持续追加写入） |
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| 适用场景 | 备份、灾难恢复、大数据集冷备 | 对可用性要求高的在线服务 |
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| 重启耗时 | 秒级 | 取决于日志长度（可 pre-fork） |
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## Redis 7 混合持久化
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结合 RDB + AOF 的优点：
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```conf
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aof-use-rdb-preamble yes
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```
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开启后，AOF rewrite 不再只追加命令日志，而是先写入一份 RDB 快照，再追加后续命令：
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```mermaid
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flowchart LR
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T1["传统 AOF 重建<br/>逐条命令回放"] -->|"O(N) 慢"| R1["重建耗时: 长"]
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H1["RDB 二进制快照<br/>全量快速还原"] -->|"秒级加载"| R2["重建耗时: 短"]
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H2["AOF 增量日志<br/>仅保留变更后操作"] -->|"精确到毫秒"| R2
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style R1 fill:"#f9d0c4"
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style R2 fill:"#c4e8b0"
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```
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> [!TIP] 混合持久化几乎是无脑开启的配置——启动快 + 不丢数据。
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## 运维要点
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```bash
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# 监控 RDB 相关指标
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INFO persistence
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# rdb_last_bgsave_status: OK
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# rdb_last_save_time: 1715000000 ← 最后成功时间戳
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# 检查文件大小
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ls -lh /var/lib/redis/dump.rdb
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# 压缩备份（已内置 LZ4 压缩，通常不需要额外压缩）
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tar czf redis-backup.tar.gz dump.rdb
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## 关联笔记
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- [[hhs/Redis/05-AOF持久化]] — AOF 持久化机制
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- [[hhs/Redis/06-主从与哨兵]] — Sentinel 故障转移流程
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- [[hhs/Redis/09-运维调优]] — 备份策略与大 Key 治理
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