Redis设计与实现-9.AOF持久化

AOF持久化是通过保存Redis服务器所执行的写命令来记录数据库状态的。

AOF持久化保存数据库状态的方法是将服务器执行的SETSADDRPUSH三个命令保存到AOF文件中。服务器在启动的时候,可以通过载入和执行APF文件中保存的命令来还原服务器关闭之前的数据库状态。

实现

AOF持久化功能的实现可以分为:命令追加、文件写入、文件同步三个步骤。

AOF的命令会先保存到aof_buf缓冲区中,然后在定期写入并同步到AOF文件中,而写入的时机也可以通过appendfsync选项进行配置:

  • always:服务器在每个事件循环中都将缓冲区的内容写入到AOF文件中。(最安全但是最慢,最多丢失一次循环中的数据)
  • everysce:服务器在每个事件循环中都要将缓冲区的内容写入到AOF文件的基础上,还要每隔一秒就要在子线程中对AOF文件进行一次同步。(足够快,最多丢失一秒的数据)
  • no:将缓冲区内容都写入AOF文件中,但是不对AOF文件进行同步,由操作系统决定。(文件写入最快,但是同步是最缓慢的,因为缓冲区数据有堆积)

AOF的载入和数据还原

过程

AOF文件中包含了重建数据库状态所需要的所有命令,所以服务器只要读入并重新执行一边AOF文件里面的写命令,就可以还原数据库状态。

  1. 创建伪客户端:因为Redis的命令只能在客户端上下文中执行。
  2. 获取写命令
  3. 使用伪客户端执行写命令
  4. 一直执行2,3,直到AOF文件中的所有写命令都被执行完。

重写

为了解决AOF文件会随着时间越来越庞大的问题,Redis提供了重新功能。

AOF文件的重写是依据服务器当前的数据库的状态来实现的,不依赖之前的AOF文件。(先读取键现在的值,然后用一条命令取记录键值对,代替之前记录这个键值对的多条命令

后台重写和重写缓冲区

因为AOF重写会进行大量数据写入,所以调用这个aof_rewrite函数的线程会被长时间阻塞,Redis又是一个使用单线程处理命令请求,所以如果由服务器直接调用aof_rewrite函数,那么重写期间服务器无法处理客户端发送的请求命令。

Redis不希望AOF重写造成服务器无法处理请求,所以redis将AOF重写放到子进程里执行,这样做可以做到:

  • 子进程重写期间,服务器进程可以继续处理命令请求。
  • 子进程带有服务器进程的数据副本,使用子进程而不是线程,可以在避免使用锁的情况下,保证数据安全。

子进程在执行重写过程中,服务器处理命令,这时候可能导致数据不一致问题,为了解决数据不一致的问题,Redis服务器设置了一个AOF重写缓冲区,当子进程重写期间,Redis服务器在处理命令的时候会将这个写命令发送给aof缓冲区和aof重写缓冲区。然后缓冲区的数据也会定期的写入和同步到AOF文件中。

当子进程完成AOF重写工作之后,会向父进程发送一个信号,父进程接受到信号后作出如下操作:

  • 将AOF重写缓冲区中的所有内容写到新AOF文件中,这时AOF文件锁保存的数据库状态将和服务器当前的数据库状态一致。
  • 对新的AOF文件进行命名,原子覆盖现有的AOF文件,完成新旧AOF文件替换。

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转载自www.cnblogs.com/wangb0402/p/12795463.html