吐血总结了各个中间件是如何实现持久化的

到目前为止，我也已经接触到了不少的中间件了，比如说「Elasticsearch」「Redis」「HDFS」「Kafka」「HBase」等等。

可以发现的是，它们的持久化机制都差不得太多。今天想来总结一下，一方面想来回顾一下这些组件，一方面给还没入门过这些中间件的同学总结一下持久化的”套路“，后面再去学习的时候就会轻松很多。

持久化

下面我们就直接来分别回顾一下各个中间件/组件的持久化机制，最后再总结就好了。

为什么要持久化？原因也很简单：数据需要存储下来，不希望出了问题导致数据丢失

Elasticsearch

Elasticsearch是一个全文搜索引擎，对模糊搜索非常擅长。

Elasticsearch在写数据的时候，会先写到内存缓存区，然后写到translog缓存区，每隔5s将translog缓冲区的数据刷到磁盘中

Kafka

众所周知，Kafka是一个高吞吐量的消息队列，那它是怎么持久化的呢？

Kafka relies heavily on the filesystem for storing and caching messages.

没错Kafka用的是文件系统来存储的。

在Kafka官网上其实也说了，Kafka的持久化依赖操作系统的pagecache和顺序写来实现的。

?

HDFS

HDFS是分布式文件系统，能存储海量的数据，那HDFS在写入数据的时候是怎么样的呢？

HDFS Client客户端无论读写都需要走到NameNode去获取/增删改文件的元数据，而NameNode则是专门维护这些元数据的地方。

所以，在HDFS写数据，需要先去NameNode上询问这些切分好的block往哪几个DataNode上写数据。

为了提高NameNode的效率，在写数据的时候，NameNode实际上是操作的是内存，然后涉及到增删改的数据顺序写到editlog日志文件上

?

Redis

Redis是基于内存的，如果不想办法将数据保存在硬盘上，一旦Redis重启(退出/故障)，内存的数据将会全部丢失。

我们肯定不想Redis里头的数据由于某些故障全部丢失(导致所有请求都走MySQL)，即便发生了故障也希望可以将Redis原有的数据恢复过来，所以Redis有RDB和AOF的持久化机制。

RDB：基于快照，将某一时刻的所有数据保存到一个RDB文件中。

AOF(append-only-file)，当Redis服务器执行写命令的时候，将执行的写命令保存到AOF文件中。

AOF持久化功能的实现可以分为3个步骤：

命令追加：命令写入aof_buf缓冲区

文件写入：调用flushAppendOnlyFile函数，考虑是否要将aof_buf缓冲区写入AOF文件中

文件同步：考虑是否将内存缓冲区的数据真正写入到硬盘

?

HBase

HBase是一个能存储海量数据的数据库。

HBase在写数据的时候，会先写到Mem Store，当MemStore超过一定阈值，就会将内存中的数据刷写到硬盘上，形成StoreFile，而StoreFile底层是以HFile的格式保存，HFile是HBase中KeyValue数据的存储格式。

我们写数据的时候是先写到内存的，为了防止机器宕机，内存的数据没刷到磁盘中就挂了。我们在写Mem store的时候还会写一份HLog

?

MySQL

MySQL我们用得最多的InnoDB引擎是怎么存储的呢？它有redo log来支撑持久化的功能。

MySQL引入了redo log，内存写完了，然后会写一份redo log，这份redo log记载着这次在某个页上做了什么修改。

?

总结

看完上面常见的中间件/组件的持久化方式，应该就不用我多说了吧？思想几乎都是一样的，只是他们记录“log”的名字不一样而已。

先写buffer，然后顺序IO写Log。防止buffer的数据还没刷到磁盘，宕机导致数据丢失。

对于Log文件，中间件也不会放任它们一直膨胀，导致体积很大：

在Redis里边，会对AOF文件进行重写

在HDFS里边，editlog会定时生成fsimage

在Elasticsearch里边，translog会根据阈值触发commit操作

.....