redis(4)- RDB 实现

RDB 是redis持久化方式的一种。本文介绍其实现原理，内容包括：

redis 保存 RDB和加载RDB的方式，SAVE和BGSAVE的实现原理
RDB自动保存原理
RDB文件的组成部分

RDB文件的创建和加载·

RDB文件的创建有两种， SAVE和BGSAVE，其中SAVE会阻塞进程，直到RDB创建完成。BGSAVE采用fork出子进程的方式来避免阻塞。实际上两种方式都会调用 rdb.c/rdbSave函数。

两种方式的调用伪代码：

个人比较关心轮训处理请求和查看子进程退出信号的实现。

简单看了下，在 serverCron 函数中采用非阻塞的wait3来等待子进程结束。

redis会在启动时，查看是否存在rdb文件，如果存在则调用 rdb.c/rbdLoad 函数加载。

如果存在AOF文件，且服务器开启了AOF持久化功能，则优先采用AOF文件加载。

SAVE命令执行时，客户端的所有请求都会被拒绝。

BGSAVE命令执行时：

客户端的正常命令可以执行
SAVE命令被阻塞，禁止 SAVE 命令和 BGSAVE 命令同时执行
BGSAVE命令被执行，禁止多个BGSAVE同时执行
BGREWRITEAOF被延后执行，等待 BGSAVE 执行完成后，再执行 BGREWRITEAOF
若果BGREWRITEAOF已经在执行，则BGSAVE会被拒绝

RDB文件被加载时，redis拒绝服务

自动RDB保存·

用户可以通过 save 选项来设置多个保存条件，只要满足其中一个就会自动保存。

如:

1 2	save 60 1 save 300 10

代表 60s 至少修改过一次就保存。 300s至少修改过10次就保存。

如果用户没有设置，redis的默认设置为：

1
2
3

save 900 1
sava 300 10
save 60 10000

自动保存的属性保存在 redisServer 中的 saveparams 数组中:

struct redisServer {
  ...
  struct saveparam *saveparams;   /* Save points array for RDB */
  int saveparamslen;              /* Number of saving points */
  ...
};

// 服务器的保存条件（BGSAVE 自动执行的条件）
struct saveparam {
    // 多少秒之内
    time_t seconds;

    // 发生多少次修改
    int changes;
};

除了上述属性外， redisServer还维护一个dirty计数器，以及一个lastsave 时间戳。

 // 自从上次 SAVE 执行以来，数据库被修改的次数
long long dirty;                /* Changes to DB from the last save */
// 最后一次完成 SAVE 的时间
time_t lastsave;                /* Unix time of last successful save */

redis 每处理一次修改，就会递增dirty计数器。

有了以上结构，就可以实现自动保存了。redis以100ms每次的频率执行 serverCron 函数，在其中的一项工作就是查看是否需要自动保存RDB。

/* If there is not a background saving/rewrite in progress check if
 * we have to save/rewrite now */
// 既然没有 BGSAVE 或者 BGREWRITEAOF 在执行，那么检查是否需要执行它们

// 遍历所有保存条件，看是否需要执行 BGSAVE 命令
 for (j = 0; j < server.saveparamslen; j++) {
    struct saveparam *sp = server.saveparams+j;

    /* Save if we reached the given amount of changes,
     * the given amount of seconds, and if the latest bgsave was
     * successful or if, in case of an error, at least
     * REDIS_BGSAVE_RETRY_DELAY seconds already elapsed. */
    // 检查是否有某个保存条件已经满足了
    if (server.dirty >= sp->changes &&
        server.unixtime-server.lastsave > sp->seconds &&
        (server.unixtime-server.lastbgsave_try >
         REDIS_BGSAVE_RETRY_DELAY ||
         server.lastbgsave_status == REDIS_OK))
    {
        redisLog(REDIS_NOTICE,"%d changes in %d seconds. Saving...",
            sp->changes, (int)sp->seconds);
        // 执行 BGSAVE
        rdbSaveBackground(server.rdb_filename);
        break;
    }
 }