Redis设实 - 11 AOF持久化

《Redis设计与实现 黄建宏 著》第11章

该书基于Redis2.9，即Redis3.0开发版编写

AOF（Append Only File）持久化通过保存Redis服务器执行的写命令记录数据库状态

AOF持久化三个步骤：

命令追加（append）

服务器执行完一个写命令后，该命令以协议格式追加到服务器状态 aof_buf缓冲区：

typedef struct redisServer{

// ...

// AOF缓冲区

sds aof_buf;

// ...

}redisServer;

文件写入、文件同步（sync）

Redis服务器进程是一个 事件循环（loop），循环中的 文件事件负责接收客户端命令请求、向客户端发送命令回复， 时间事件负责执行像serverCron函数这样需定时运行的函数

服务器在每次结束一个事件循环前，会判断是否需要将aof_buf缓冲区内容写入和保存到AOF文件

服务器配置中 appendfsync选项可配置缓冲区写入AOF文件的策略：

appendfsync选项默认为everysec

注，若计算机发生停机，内存缓冲区中的数据将会丢失，为此，系统提供fsync和fdatasync两个同步函数，强制让操作系统立即将缓冲区数据写入到硬盘，从而确保写入数据的安全性

Redis读取AOF文件并还原数据库状态步骤：

1) 创建不带网络连接的伪客户端（fake client）

2) 从AOF文件中分析并读取一条写命令

3) 使用伪客户端执行读出的写命令

4) 循环执行2)、3)，直到AOF文件中所有写命令处理完毕

AOF重写

命令： BGREWEITEAOF

重写功能通过读取当前数据库状态实现，不需对现有AOF文件进行任何操作

重写后的AOF文件通常会比普通AOF文件的体积小很多

AOF重写实现原理

从数据库读取（多个）键当前的值，用一条命令记录键值对，代替之前记录这些键值对的多条命令

为避免执行重写命令时造成客户端输入缓冲区溢出，重写程序在处理列表、哈希表、集合、有序集合4种可能带有多个元素的键时，会先检查键包含元素的数量，若元素数量超过redis.h/REDIS_AOF_REWRITE_ITEMS_PER_CMD常量值（64），则重写程序将使用多条命令记录键的值，而非使用一条命令

AOF重写过程

AOF重写程序在子进程执行

Redis设置了AOF重写缓冲区，该缓冲区在子进程创建后开始使用

Redis服务器执行完写命令后，将该命令发送给AOF缓冲区和AOF重写缓冲区

子进程完成AOF重写工作后，向父进程发送信号，父进程接到该信号后，调用信号处理函数执行以下操作：

1) 将AOF重写缓冲区的内容写入到新AOF文件，此时新AOF文件保存的数据库状态和服务器当前数据库状态完全一致

2) 对新AOF文件改名，原子地（atomic）覆盖现有AOF文件，完成新旧AOF文件替换

注，上述过程中，只有信号处理函数执行时会对服务器进程（父进程）造成阻塞