面试题：Redis 消息发送可靠性保障措施之持久化

Question

在 Redis 中，为保障消息发送的可靠性，持久化机制起到重要作用。请阐述 RDB 和 AOF 两种持久化方式的原理，以及它们如何有助于确保消息在 Redis 重启后仍可正常发送？

Answer 1

RDB持久化原理

1. 原理概述：
   • RDB（Redis Database）是一种快照式的持久化方式。Redis 会在特定的条件下，将当前内存中的数据以二进制的形式保存到磁盘上的一个 .rdb 文件中。
   • 触发条件主要有两种：一是根据配置文件中设置的 save 规则，例如 save 900 1 表示在 900 秒内如果至少有 1 个 key 发生变化，就会触发 RDB 快照；二是手动执行 SAVE 或 BGSAVE 命令。
   • 执行 SAVE 命令时，Redis 主进程会阻塞，直到 RDB 文件生成完毕。而 BGSAVE 命令会 fork 出一个子进程来负责生成 RDB 文件，主进程继续处理客户端请求，不会阻塞。
2. 对消息可靠性的作用：
   • 当 Redis 重启时，它会加载 RDB 文件，将其中的数据重新加载到内存中。如果消息相关的数据（例如存储在 Redis 中的消息队列状态等）在 RDB 文件生成时已经存在，那么重启后这些数据可以恢复，从而有助于确保消息可以正常发送。例如，对于基于 Redis 实现的简单消息队列，如果在 RDB 快照时队列中的消息状态被记录下来，重启后队列状态恢复，消息就可以按原计划发送。

AOF持久化原理

1. 原理概述：
   • AOF（Append - Only File）是一种追加式的持久化方式。Redis 会将每一个写操作（如 SET、DEL 等）以协议文本的形式追加到 AOF 文件的末尾。
   • AOF 文件的写入可以通过不同的策略配置，主要有 always（每个写命令都立即同步到 AOF 文件）、everysec（每秒同步一次 AOF 文件）和 no（由操作系统决定何时同步）。everysec 是比较常用的策略，在性能和数据安全性之间取得了较好的平衡。
   • 随着时间推移，AOF 文件会不断增大，为了解决这个问题，Redis 提供了 AOF 重写机制。AOF 重写会创建一个新的 AOF 文件，这个文件包含了恢复当前数据集所需的最小命令集合，而不是简单地将所有历史命令都记录下来。重写过程也是由子进程完成，主进程继续处理客户端请求。
2. 对消息可靠性的作用：
   • 由于 AOF 记录了每一个写操作，在 Redis 重启时，它会重放 AOF 文件中的命令来恢复数据。对于消息发送相关的数据，只要对应的写操作记录在 AOF 文件中，即使 Redis 崩溃，重启后也能通过重放这些操作恢复数据状态，保证消息可以正常发送。例如，在处理消息队列的入队和出队操作时，这些操作会记录在 AOF 文件中，重启后可以根据 AOF 文件中的记录重建队列状态，确保消息的正确发送。