面试题：Redis RDB文件创建时磁盘I/O优化之常规手段

Question

在Redis创建RDB文件过程中，常见的用于优化磁盘I/O的方法有哪些？请至少列举3种并简要说明原理。

Answer 1

1. 子进程进行持久化
   • 原理：Redis使用fork函数创建子进程来进行RDB文件的生成。这样主进程可以继续处理客户端请求，不会因为磁盘I/O操作而阻塞。子进程拥有主进程的数据副本，它负责将数据写入磁盘，完成RDB文件的创建，从而避免了对主进程业务的影响，优化了整体的磁盘I/O性能。
2. 设置合理的save策略
   • 原理：通过合理配置save参数，例如save 900 1表示900秒内如果至少有1个键发生变化则进行RDB持久化。这样可以控制RDB文件生成的频率，避免过于频繁的磁盘I/O操作。如果设置的频率过高，会增加磁盘I/O负担；频率过低，在发生故障时可能丢失较多数据。合理的策略可平衡数据安全性和磁盘I/O性能。
3. 使用AOF重写优化磁盘I/O
   • 原理：虽然AOF和RDB是不同的持久化方式，但AOF重写可以间接优化磁盘I/O。AOF重写会在后台对AOF文件进行重写，将多条命令合并为一条，减少文件体积。当需要从持久化文件恢复数据时，较小的文件读取和处理速度更快，从而减少磁盘I/O。并且在重写过程中，Redis同样采用子进程来处理，主进程可以继续服务客户端，提高整体性能。
4. 优化磁盘I/O调度算法
   • 原理：选择合适的磁盘I/O调度算法，如Deadline、CFQ（完全公平队列）等。不同的调度算法适用于不同的应用场景。例如Deadline调度算法适用于对I/O延迟敏感的应用，它可以优先处理请求，减少I/O等待时间；CFQ调度算法则对各个进程公平分配I/O资源，保证系统整体的稳定性和性能。优化调度算法可提高磁盘I/O操作的效率，让RDB文件创建过程更顺畅。