面试题：缓存设计：RDB与AOF的性能与恢复对比

Question

在高并发写入场景下，RDB和AOF对Redis性能的影响有何不同？当Redis出现故障需要恢复数据时，RDB和AOF在恢复速度和数据完整性方面各自有哪些优缺点？

Answer 1

高并发写入场景下对Redis性能的影响

• RDB：
  • 优点：RDB是快照形式，在高并发写入时，由于是定期或手动触发生成快照，对写入性能基本无影响。因为它不会每次写入操作都进行持久化相关的I/O操作。
  • 缺点：在生成RDB快照文件时，尤其是大数据量时，可能会fork出子进程来进行数据持久化，这个fork操作可能会阻塞主线程一小段时间，影响高并发写入场景下的响应及时性。
• AOF：
  • 优点：AOF是追加日志形式，通常情况下，对写入性能影响较小，因为它是追加写，而不是像RDB那样需要一次性生成整个快照。
  • 缺点：在高并发写入时，如果采用always同步策略（即每次写入操作都同步到磁盘），会有频繁的I/O操作，严重影响性能；如果采用everysec策略（每秒同步一次），虽然性能有所提升，但在这一秒内如果发生故障，还是会丢失一秒内的数据；采用no策略（由操作系统决定何时同步），性能最高，但数据丢失风险也最大。

故障恢复时的优缺点

• RDB恢复速度：
  • 优点：恢复速度快。因为RDB是一个紧凑的二进制快照文件，恢复时直接将文件读入内存即可，数据量较小且结构简单，加载速度相对较快。
  • 缺点：由于RDB是定期或手动触发快照，所以如果距离上一次快照时间较久，在故障恢复时会丢失这段时间内的数据。
• RDB数据完整性：
  • 优点：因为RDB是基于某个时间点的完整数据快照，恢复的数据在结构上是完整的，不会出现数据冗余或错误记录（前提是快照生成时无错误）。
  • 缺点：无法保证数据的最新性，会丢失上次快照之后的所有写入操作数据，数据完整性依赖于快照周期设置。
• AOF恢复速度：
  • 优点：恢复数据时，AOF日志记录了所有的写操作，只要日志文件没有损坏，就能通过重放日志恢复到故障前尽可能近的状态，数据丢失较少。
  • 缺点：恢复速度相对RDB较慢。因为需要重放AOF日志中的所有写操作，日志量较大时，重放操作耗时较长。
• AOF数据完整性：
  • 优点：如果采用always或everysec同步策略，相比RDB能保证更高的数据完整性，丢失的数据较少。
  • 缺点：如果采用no同步策略，可能丢失大量数据；另外，由于AOF是追加写日志，可能会存在冗余的操作记录，虽然可以通过重写机制优化，但在重写之前，日志文件可能会较大，影响恢复速度和占用磁盘空间。