redis AOF持久化

除了RDB持久化功能之外,Redis还提供了AOF(Append Only File)持久化功能。与RDB持久化通过保存数据库中的键值对来记录数据库状态不同,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

例如 set msg hello,RDB持久化保存数据库状态的方法是将msg的键值对保存到RDB文件中,而AOF持久化保存数据库状态的方法则是将服务器执行的set命令保存到AOF文件中

被写入AOF文件的所有命令都是以Redis的命令请求协议格式保存的,因为Redis的命令请求协议是纯文本格式。服务器在启动时,可以通过载入和执行AOF文件中保存的命令来还原服务器关闭之前的数据库状态。

Redis的服务器进程就是一个时间循环,这个循环中的文件事件负责接收客户端的命令请求,以及向客户端发送命令回复,而时间事件则负责执行像serverCron函数这样需要定时运行的函数。因为服务器在处理文件事件时可能会执行写命令,使得一些内容被追加到aof_buf缓冲区里面,所以在服务器每次结束一个事件循环之前,它都会调用flushAppendOnlyFile函数

考虑是否需要将aof_buf缓冲区中的内容写入和保存到AOF文件里面。

AOF文件的载入与数据还原

因为AOF文件里面包含了重建数据库状态所需要的所有写命令,所以服务器只要读入并重新执行一遍AOF文件里面保存的写命令,就可以还原服务器关闭之前的数据库状态

Redis读取AOF文件并还原数据库状态的详细步骤如图:

AOF重写

随着服务器运行时间的流逝,AOF文件中的内容会越来越多,为了解决AOF文件体积膨胀的问题,Redis提供了AOF文件重写(rewite)功能。通过该功能,Redis服务器可以创建一个新的AOF文件来替代现有的AOF文件,新旧两个AOF文件所保存的数据库状态相同,但新AOF文件不会包含任何浪费空间的冗余命令,所以新AOF文件的体积通常会比旧AOF文件的体积要小得多。

Redis AOF重写程序放到子进程里执行,这样做可以达到两个目的

1:子进程进行AOF重写期间,服务器进程(父进程)可以继续处理命令请求

2: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,可以避免使用锁的情况下,保证数据的安全性

不过使用子进程也有一个问题需要解决,因为子进程在进行AOF重写期间,服务器进程还需要继续处理命令请求,而新的命令可能会对现有的数据库状态进行修改,从而使得服务器当前的数据库状态和重写后的aof文件所保存的数据库状态不一致。,为了解决这种数据不一致问题,Redis服务器设置了一个AOF重写缓冲区,这个缓冲区在服务器创建子进程之后开始使用,当Redis服务器执行完一个写命令后,它会同时将这个写命令发送给AOF缓冲区和AOF重写缓冲区

当子进程完成AOF重写工作之后它会向父进程发送一个信号,父进程在接到该信号之后,会调用一个信号处理函数,执行以下工作

1:将AOF重写缓冲区中的所有内容写入到新AOF文件中,这时新AOF文件所保存的数据库状态将和服务器当前的数据库状态一致

2:对新的AOF文件进行改名,原子地覆盖现有的AOF文件,完t成新旧两个AOF文件的替换

这给信号处理函数执行完毕后,父进程就可以继续像往常一样接受命令请求了,整个AOF后台重写过程中,只有信号处理函数执行时会对服务器进程造成阻塞,在其他时候AOF后台重写都不会阻塞父进程,这将AOF重写对服务器性能造成的影响降到最低。

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