1、RDB持久化

RDB持久化是一种基于快照的机制，它将某个时刻的Redis数据集以二进制的形式序列化到磁盘上的一个文件（通常名为dump.rdb）。Redis采用的是全量快照。

优点：

（1）数据紧凑：RDB文件通过压缩算法进行存储，具有较小的体积，便于传输和备份。

（2）恢复速度快：由于RDB文件仅包含数据集的完整快照，所以在 Redis 重启时，可以直接读取该文件进行快速数据加载，恢复过程高效。

（3）资源友好：创建RDB文件的过程通常是异步且fork-based的，对主线程影响较小，不会显著阻塞 Redis 的服务响应。bgsave命令生成RDB快照，会创建一个子进程，专门用于写入RDB文件，避免阻塞主线程。而save命令是在主线程执行的。

虽然bgsave不阻塞主线程，但是还是有影响的，bgsave子进程共享主线程的所有内存数据，此时主线程对数据进行读操作时，两者互不影响；但是如果是写操作，就会影响了，Redis 会借助操作系统提供的写时复制技术（Copy-On-Write, COW），在执行快照的同时，正常处理写操作。如下图所示[1]：

缺点：

（1）可能的数据丢失：RDB持久化是周期性进行的，取决于配置的保存策略（如save或bgsave命令触发），在两次快照之间发生的数据变更如果未被同步到磁盘，可能在故障时丢失。

（2）资源消耗：虽然创建RDB时对主线程影响较小，但fork子进程和压缩操作仍需消耗一定的CPU和内存资源。

触发时机：

RDB持久化可以通过以下方式触发：

（1）执行bgsave命令手动触发。

（2）配置文件中预设的save规则满足时（如一定时间内数据发生特定数量的更改）。

（3）在主从复制场景下，当从节点首次连接主节点时，主节点会发送最新的RDB文件给从节点。

2、AOF持久化

AOF持久化采取日志记录的方式，将Redis服务器执行的所有写命令（包括数据添加、修改、删除等操作）以文本格式追加到一个名为appendonly.aof的文件中。这种方式提供了更为详细的更新历史记录，确保了更高的数据一致性。AOF日志是写内存命令执行后才写入磁盘的，如下图：

优点：

（1）数据安全性高：AOF记录了所有写操作，即使在故障时只部分写入了磁盘，也能通过重放未完成的命令尽可能恢复到最新状态，数据丢失的可能性相对较小。

（2）可调整的持久化级别：AOF支持多种写回策略（如always、everysec、no-每秒fsync一次（always策略），也可以配置为每次写命令立即同步（everysec）或由操作系统决定何时同步（no）），允许用户根据实际需求在数据安全性与性能之间做出权衡。

缺点与挑战：

（1）文件体积增长较快：随着操作的积累，AOF文件大小可能会比RDB文件更大，尤其是在使用低级别的持久化策略时。

不过Redis有AOF重写机制，会合并写入命名，比如两次set A的命令会合并为1条，从而减少日志文件大小。每次 AOF 重写时，Redis 会先执行一个内存拷贝，用于重写；然后，使用两个日志保证在重写过程中，新写入的数据不会丢失。而且，因为 Redis 采用额外的线程进行数据重写，所以，这个过程并不会阻塞主线程。如下图[1]：

（2）恢复速度较慢：在Redis重启时，需要重新执行AOF文件中的所有写命令才能恢复数据集，相较于直接加载RDB文件，可能耗时更长。

（3）潜在的数据不一致风险：在极少数情况下，如AOF文件损坏或命令解析出错，可能导致数据恢复不完全或出现错误。

触发时机：

AOF持久化默认为everysec策略，根据always、everysec、no策略选择写入时机不同。此外，执行BGREWRITEAOF命令可以触发AOF重写，优化文件大小并合并重复命令。

如果同时分别开启RDB和AOF时，会优先使用AOF文件进行恢复，因为相比RDB，AOF文件保存的命令操作通常更全些。

3、混合持久化（RDB+AOF）

为了同时利用RDB的快速恢复能力和AOF的高数据安全性，Redis 4.0中提出了一个混合使用 AOF 日志和内存快照的方法。简单来说，内存快照以一定的频率执行，在两次快照之间，使用 AOF 日志记录这期间的所有命令操作。

在这种模式下，Redis在重启时首先加载RDB文件以快速初始化数据集，然后重放AOF文件中自最后一次RDB快照以来的增量更新命令。这种组合方式既保证了快速恢复，又最大限度地减少了数据丢失的风险。

结语

Redis提供了RDB、AOF以及混合持久化三种持久化机制，以适应不同应用场景对数据安全、性能和存储空间的需求。面试者在理解和掌握这些机制的基础上，应能根据实际业务场景分析优劣，并合理选择和配置持久化策略。

数据不能丢失时，内存快照和 AOF 的混合使用是一个很好的选择；如果允许分钟级别的数据丢失，可以只使用 RDB；如果只用 AOF，优先使用 everysec 的配置选项，因为它在可靠性和性能之间取得一个平衡。

参考：

[1]https://time.geekbang.org/column/article/271839