Redis的设计与实现笔记 -- RDB，AOF

最新推荐文章于 2023-04-01 23:42:01 发布

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本文深入探讨Redis的两种持久化方式：RDB和AOF。详细解释了RDB通过创建快照实现数据持久化，以及AOF如何通过记录执行命令达到相同目的。同时，文章还介绍了RDB和AOF的优缺点，以及如何选择合适的持久化策略。

////////////////////////一些命令//////////////////////////////

SAVE、BGSAVE：创建RDB文件，程序会对数据库中的键进行检查，已经过期的键不会被保存到新建的RDB文件中。

127.0.0.1:6379> save
OK
127.0.0.1:6379> bgsave
Background saving started

save --->会阻塞服务器进程

bgsave --->派生子进程，由子进程创建RDB文件，服务器进程继续处理命令请求

////////////////////////////////////////////////////////////////////

RDB 通过保存数据库中的键值对持久化

AOF (append only file)通过保存服务器所执行的写命令持久化

RDB持久化

Redis是一个键值对数据库服务器

Redis服务器包含--->任意个非空数据库

每个数据库包含--》任意个键值对

数据库状态：把服务器的非空数据库和他们的键值对称为数据库状态

Redis是内存数据库--》所以在数据库退出前需要把数据存到磁盘上！

RDB文件-->经过压缩的二进制文件，RDB文件是保存在硬盘里的

伪代码：

def Save():
	rdbsave()

def BGSave():
	pid = fork()
	if pid==0:
		//子进程负责创建RDB文件
		rdbsave()
		//完成后向父进程发送信号
		signal_parent()
	elif pid>0:
		//父进程继续处理命令请求，并通过轮询等待子进程信号
		handle_request_and_wait_signal()
	else:
		//处理出错情况
		handle_fork_error()

服务器开启时，如果检测到了RDB文件--》自动载入

注意：AOF的更新频率比RDB高，如果服务器开启了AOF功能--》优先使用AOF来还原数据库状态

RDB文件结构：

REDIS:用于检测是否是RDB文件

db_version:版本号

database:包含任意个数据库以及键值对数据

EOF:标志中RDB正文内容的结束

check_sum:前四个部分的校验和

127.0.0.1:6379> FLUSHALL
OK
127.0.0.1:6379> SAVE
OK

打开dump.rdb文件

可以看到 REDIS 版本号：0006 EOF 校验和

添加键值 msg

127.0.0.1:6379> FLUSHALL
OK
127.0.0.1:6379> SET msg "hello"
OK
127.0.0.1:6379> SAVE
OK

再次打开dump.rdb文件：

AOF命令追加

struct redisServer
{
//AOF缓冲区
sds aof_buf;
};

服务器执行完一个写命令后，会以协议格式将命令追加到 aof_buf末尾

Redis服务器进程伪代码：

def eventLoop():
	while True:

		//处理文件时间，接收命令请求以及发送命令回复
		//处理请求时可能会有新的内容被追加到aof_buf中
		processFileEvents()

		//处理时间事件
		processTimeEvents()

		//考虑是否要将aof_buf中的内容写入到AOF文件中
		flushAppendOnlyFile()

AOF文件还原：
服务器创建一个伪客户端，执行AOF中的所有命令，从而恢复到服务器关闭之前的状态

AOF文件重写：

随着服务器运行时间增长，AOF文件会越来越大，AOF文件来进行数据还原的时间会越来越长

所以--》可以用一个新的包含更少指令的AOF文件，代替现有的AOF文件

比如客户端执行了以下命令：

127.0.0.1:6379> rpush list "A" "B"
(integer) 2
127.0.0.1:6379> rpush list "C"
(integer) 3
127.0.0.1:6379> rpush list "D" "E"
(integer) 5
127.0.0.1:6379> lpop list
"A"
127.0.0.1:6379> lpop list
"B"
127.0.0.1:6379> rpush list "F" "G"  //["C","D","E","F","G"]
(integer) 5

相当于执行了

127.0.0.1:6379> rpush list "C" "D" "E" "F" "G"

一条命令

所以新的AOF文件只需要保存上面的一条命令即可！

服务器主程序依然用来处理客户端请求

AOF重写通过后台子进程完成