Redis高级之底层源码7——数据持久化（AOF方式）

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已于 2023-11-28 16:18:22 修改 · 359 阅读

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#redis #数据库 #缓存

于 2023-10-21 18:47:41 首次发布

本文详细介绍了Redis的AOF（AppendOnlyFile）和RDB持久化机制，包括AOF的工作原理、触发机制、重写操作，以及RDB和AOF的优缺点，讨论了AOF+RDB混合模式的配置和数据恢复流程。

1 概述

RDB全量备份是非常耗时的，而且不能提供强一致性，如果Redis进程崩溃，那么在最近一次RDB备份之后的数据也会随之消失。AOF以独立日志的方式记录每次的写命令，可以很好的解决数据持久化的实时性。系统重启时可以重新执行AOF文件中的密令来恢复数据。AOF会先把命令追加在AOF缓冲区，然后根据对应的策略写入硬盘。

2 AOF持久化流程

AOF持久化流程如下图：

AOF的实现流程有三个步骤（append——write——fsync）：

首先append把命令追加到AOF缓冲区，然后write将缓冲区的命令写入到程序缓冲区，最后fsync将程序缓冲区的内容写入文件。当AOF持久化功能处于开启状态时，服务器每执行完一个命令就会将命令以协议格式追加写入redisServer结构体的aof_buf缓冲区。而在服务重启的时候会把AOF文件加载到缓冲区中。

AOF有以下三种触发机制：

always：每次发生数据变更都会被记录到磁盘，性能差，但数据完整性比较好。

everysec：每秒将aof_buf缓冲区的内容写入AOF文件，如果宕机，就会有1秒内的数据丢失。

no：将数据同步操作交给操作系统来处理，性能最好，但数据可靠性最差。在配置文件中设置appendonly yes 后，若没有指定appendfsync，默认会使用everysec选项。

AOF持久化源码如下：

    //AOF定时触发的源码
int serverCron(struct aeEventLoop *eventLoop, long long id, void *clientData) {

    /* AOF延迟刷新，如果fsync速度慢，则在每个cron周期内尝试完成 */
    if (server.aof_flush_postponed_start) flushAppendOnlyFile(0);

    /* AOF些错误，在这种情况下，还有一个缓冲区要刷新，如果成功，清除AOF错误，是数据库重新可写 */
    run_with_period(1000) {
        if (server.aof_last_write_status == C_ERR)
            flushAppendOnlyFile(0);
    }

}
//执行write和fsync操作
void flushAppendOnlyFile(int force) {
    ssize_t nwritten;
    int sync_in_progress = 0;
    mstime_t latency;
    //检查是否有数据
    if (sdslen(server.aof_buf) == 0) {
        /* 使用bio_pending来判断是否有后台fsync操作正在进行 */
        if (server.aof_fsync == AOF_FSYNC_EVERYSEC &&
            server.aof_fsync_offset != server.aof_current_size &&
            server.unixtime > server.aof_last_fsync &&
            !(sync_in_progress = aofFsyncInProgress())) {
            goto try_fsync;
        } else {
            return;
        }
    }

    if (server.aof_fsync == AOF_FSYNC_EVERYSEC)
        sync_in_progress = aofFsyncInProgress();

    //如果没有设置强制刷盘的选项，可能不会立即进行，而是延迟执行AOF刷盘
    if (server.aof_fsync == AOF_FSYNC_EVERYSEC && !force) {
        
        if (sync_in_progress) {
            if (server.aof_flush_postponed_start == 0) {
                server.aof_flush_postponed_start = server.unixtime;
                return;
            } 
            //如果距离上次执行刷盘操作没有超过2秒，直接返回
            else if (server.unixtime - serv