Redis的AOF持久化_redis appendonly 参数

目录

AOF简介

AOF持久化的实现

命令追加

为什么执行完命令再写入

fsync

AOF文件的写入与同步

AOF持久化的效率和安全性

AOF文件的载入与数据还原

AOF重写

AOF文件重写的实现

AOF后台重写

Redis 4.0 对于持久化机制的优化

重点回顾

AOF与RDB的区别与优缺点与选择

Redis 的数据恢复

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AOF简介

除了RDB持久化功能之外，Redis还提供了AOF (Append Only File)持久化功能。

与快照持久化相比，AOF 持久化的实时性更好，因此已成为主流的持久化方案。默认情况下 Redis 没有开启 AOF（append only file）方式的持久化，可以通过 appendonly 参数开启：

appendonly yes

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，如图

举个例子，如果我们对空白的数据库执行以下写命令，那么数据库中将包含三个键 值对：

RDB持久化保存数据库状态的方法是将msg、fruits、numbers三个键的键值对保 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、ADD、 RPUSH三个命令保存到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，所以我们可以直接打开一个AOF文件，观察里面的内容。

例如，对于之前执行的三个写命令来说，服务器将产生包含以下内容的AOF文件：

在这个AOF文件里面，除了用于指定数据库的SELECT命令是服务器自动添加的之外， 其他都是我们之前通过客户端发送的命令。

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

AOF持久化的实现

AOF持久化功能的实现可以分为命令追加(append)、文件写入、文件同步(sync)三 个步骤。

命令追加

当AOF持久化功能处于打开状态时，服务器在执行完一个写命令之后，会以协议格式 将被执行的写命令追加到服务器状态的aof_buf缓冲区的末尾：

举个例子，如果客户端向服务器发送以下命令：

那么服务器在执行这个SET命令之后，会将以下协议内容追加到aof_buf缓冲区的 末尾：

以上就是AOF持久化的命令追加步骤的实现原理。

为什么执行完命令再写入

当 Redis 收到客户端修改指令后，会先进行参数校验、逻辑处理，如果没问题，就 立即 将该指令文本 存储 到 AOF 日志中，也就是说，先执行指令再将日志存盘。这一点不同于 MySQL、LevelDB、HBase 等存储引擎，如果我们先存储日志再做逻辑处理，这样就可以保证即使宕机了，我们仍然可以通过之前保存的日志恢复到之前的数据状态，但是 Redis 为什么没有这么做呢？

我甚至觉得没有什么特别的原因。仅仅是因为，由于AOF文件会比较大，为了避免写入无效指令（错误指令），必须先做指令检查？如何检查，只能先执行了。因为语法级别检查并不能保证指令的有效性，比如删除一个不存在的key。而MySQL这种是因为它本身就维护了所有的表的信息，所以可以语法检查后过滤掉大部分无效指令直接记录日志，然后再执行。

fsync

AOF 日志是以文件的形式存在的，当程序对 AOF 日志文件进行写操作时，实际上是将内容写到了内核为文件描述符分配的一个内存缓存中，然后内核会异步将脏数据刷回到磁盘的。

就像我们 上方第四步 描述的那样，我们需要借助 glibc 提供的 fsync(int fd) 函数来讲指定的文件内容 强制从内核缓存刷到磁盘。但 "强制开车" 仍然是一个很消耗资源的一个过程，需要 "节制"！通常来说，生产环境的服务器，Redis 每隔 1s 左右执行一次 fsync 操作就可以了。

Redis 同样也提供了另外两种策略，一个是 永不 fsync，来让操作系统来决定合适同步磁盘，很不安全，另一个是 来一个指令就 fsync 一次，非常慢。但是在生产环境基本不会使用，了解一下即可。

AOF文件的写入与同步

Redis的服务器进程就是一个事件循环(loop), 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，这个过程可 以用以下伪代码表示：

flushAppendOnlyFile函数的行为由服务器配置的appendfsync选项的值来决 定，各个不同值产生的行为如表

如果用户没有主动为appendfsync选项设置值，那么appendfsync选项的默认值 为everysec, 关于appendfsync选项的更多信息，请参考Redis项目附带的示例配置 文件redis.conf。

为了提高文件的写入效率，在现代操作系统中，当用户调用write函数，将一些 数据写入到文件的时候，操作系统通常会将写入数据暂时保存在一个内存缓冲区里面， 等到缓冲区的空间被填满、或者超过了指定的时限之后，才真正地将缓冲区中的数据写 入到磁盘里面。

这种做法虽然提高了效率，但也为写