1. 介绍
除了RDB长久化性能之外,Redis还提供了AOF ( Append Only File)长久化性能。与RDB长久化通过保留数据库中的键值对来记录数据库状态不同,AOF长久化是通过保留Redis 服务器所执行的写命令来记录数据库状态的
RDB长久化保留数据库状态的办法是将K、V键值对保留到RDB文件中,而AOF长久化保留数据库状态的办法则是将服务器执行的SET、SADD等命令保留到AOF文件中。
被写入AOF文件的所有命令都是以Redis 的命令申请协定格局保留的,因为Redis的命令申请协定是纯文本格式
在这个AOF 文件外面,除了用于指定数据库的SELECT命令是服务器主动增加的之外,其余都是咱们之前通过客户端发送的命令。
服务器在启动时,能够通过载人和执行AOF文件中保留的命令来还原服务器敞开之前的数据库状态,以下就是服务器载入AOF 文件并还原数据库状态时打印的日志: 
2. AOF长久化剖析
AOF长久化性能的实现能够分为命令追加( append)、文件写入、文件同步( sync)三个步骤。
(1)命令追加
当AOF长久化性能处于关上状态时,服务器在执行完一个写命令之后,会以协定格局将被执行的写命令追加到服务器状态的aof_buf缓冲区的开端:
(2)文件写入文件同步
Redis 的服务器过程就是一个事件循环( loop ),这个循环中的文件事件负责接管客户端的命令申请,以及向客户端发送命令回复,而工夫事件则负责执行像serverCron函数这样须要定时运行的函数。
因为服务器在解决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缓冲区外面,所以在服务器每次完结一个事件循环之前,它都会调用flushAppendOnlyFile函数,思考是否须要将aof_buf缓冲区中的内容写入和保留到AOF 文件外面
flushAppendOnlyFile函数的行为由服务器配置的appendfsync选项的值来决。
如果用户没有被动为appendfsync选项设置值,那么appendfsync选项的默认值为everysec,对于appendfsync选项的更多信息,请参考Redis我的项目附带的示例配置文件redis.conf。
appendfsync,如果 appendfsync 配置成 everysec,AOF 每秒落盘一次,不过这种配置形式有可能会失落 1 秒的数据。如果 appendfsync 配置成 always,每次操作申请的记录都落盘后再返回胜利信息给客户端。
4. AOF文件的载入与数据还原
因为AOF 文件外面蕴含了重建数据库状态所需的所有写命令,所以服务器只有读入并从新执行一遍AOF 文件外面保留的写命令,就能够还原服务器敞开之前的数据库状态。
5. AOF重写
(1)介绍
因为AOF长久化是通过保留被执行的写命令来记录数据库状态的,所以随着服务器运行工夫的流逝,AOF 文件中的内容会越来越多,文件的体积也会越来越大,如果不加以控制的话,体积过大的AOF 文件很可能对Redis服务器、甚至整个宿主计算机造成影响,并且AOF 文件的体积越大,应用AOF文件来进行数据还原所需的工夫就越多。
为了解决AOF 文件体积收缩的问题,Redis提供了AOF 文件重写( rewrite)性能。通过该性能,Redis服务器能够创立一个新的AOF文件来代替现有的AOF文件,新旧两个AOF 文件所保留的数据库状态雷同,但新AOF文件不会蕴含任何节约空间的冗余命令,所以新AOF 文件的体积通常会比旧AOF文件的体积要小得多。
(2)原理
AOF文件重写并不需要对现有的AOF 文件进行任何读取、剖析或者写入操作,这个性能是通过读取服务器以后的数据库状态来实现的。
如上图所示,我执行了四次set命令,而后AOF本来形式须要生成四条记录,然而其实咱们只须要执行最新的命令即可,而不须要四条命令,即只须要获取最新的状态。
所有类型的键都能够用同样的办法去缩小AOF 文件中的命令数量。首先从数据库中读取键当初的值,而后用一条命令去记录键值对,代替之前记录这个键值对的多条命令,这就是AOF 重写性能的实现原理。
Redis源码中aof_rewrite 函数生成的新AOF 文件只蕴含还原以后数据库状态所必须的命令,所以新AOF文件不会节约任何硬盘空间。
根本的代码流程:
1:开始执行重写操作
2:遍历所有的KEY
3:疏忽已过期的KEY
4:依据KEY的类型进行命令构建写入到新的AOF文件中,如果有过期工夫也须要写入
(3)AOF后盾重写
下面介绍的AOF重写程序aof_rewrite函数能够很好地实现创立一个新AOF文件的工作,然而,因为这个函数会进行大量的写入操作,所以调用这个函数的线程将被长时间阻塞,因为Redis服务器应用单个线程来解决命令申请,所以如果由服务器间接调用aof_rewrite函数的话,那么在重写AOF文件期间,服务器将无奈解决客户端发来的命令申请。所以Redis反对将AOF重写放在子线程中执行。
不过,应用子过程也有一个问题须要解决,因为子过程在进行AOF重写期间,服务器过程还须要持续解决命令申请,而新的命令可能会对现有的数据库状态进行批改,从而使得服务器以后的数据库状态和重写后的AOF 文件所保留的数据库状态不统一
为了解决这种数据不统一问题,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立子过程之后开始应用,当Redis服务器执行完一个写命令之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。
【根本流程】
1:执行客户端发来的写入命令
2:将执行后的写命令追加到AOF缓冲区中
3:将执行后的写命令追加到AOF重写缓冲区中
这样一来能够保障:
AOF缓冲区的内容会定期被写入和同步到AOF 文件,对现有AOF 文件的解决工作会如常进行。
从创立子过程开始,服务器执行的所有写命令都会被记录到AOF重写缓冲区外面。当子过程实现AOF重写工作之后,它会向父过程发送一个信号,父过程在接到该信号之后,会调用一个信号处理函数,并执行以下工作:
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 文件所保留的数据库状态将和服务器以后的数据库状态统一。
2:对新的AOF 文件进行改名,原子地( atomic)笼罩现有的AOF 文件,实现新旧两个AOF文件的替换。
这个信号处理函数执行结束之后,父过程就能够持续像平常一样接受命令申请了。在整个AOF后盾重写过程中,只有信号处理函数执行时会对服务器过程(父过程)造成阻塞,在其余时候,AOF后盾重写都不会阻塞父过程,这将AOF 重写对服务器性能造成的影响降到了最低。
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