REDIS（三）-持久化-AOF持久化

RDB持久化是通过保存数据库中的键值对历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

1.1 AOF持久化的实现

AOF持久化的功能的实现可以分为命令追加，文件写入，文件同步三个步骤

1.1.1 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：

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

1.1.2 AOF文件的写入与同步

redis的服务器进程就是一个事件循环，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，他都会调用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

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下：

appendfsync的值	flushAppendOnlyFile函数的行为
always	将aof_buf缓冲区中的所有内容写入并同步到AOF文件
everysec	将aof_buf缓冲区中的所有内容写入到AOF文件，如果上次同步AOF文件的时间距离现在超过一秒钟，那么在此对AOF文件进行同步，并且这个同步操作是由一个线程专门负责执行的
no	将aof_buf缓冲区中的所有内容写入到AOF文件，但并不对AOF文件进行同步，何时同步由操作系统来决定

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。

1.2 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步骤：

1. 创建一个不带网络连接的伪客户端：因为redis的命令只能在客户端上下文执行，而载入AOF文件时所使用的命令直接来源于AOF文件而不是网络连接，所以服务器使用了一个没有网络连接的伪客户端来执行AOF文件保存的写命令，伪客户端执行命令的效果和带网络连接的客户端执行命令的效果完全一样
2. 从AOF文件分析并读取出一条写命令
3. 使用伪客户端执行被读出的写命令
4. 一直重复2,3步骤

当执行完以上步骤之后，AOF文件所保存的数据库状态就会被完整地还原出来

1.3 AOF重写

AOF持久化是通过保存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时间的流逝，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，使用AOF文件来进行数据还原所需的时间就越多。

1.3.1 AOF文件重写的实现

AOF文件重写并不需要对现有的AOF文件进行任何读取，分析或者写入操作，这个功能是通过读取服务器当前的数据库状态来实现的

重新读取数据库状态进行重写

1.3.2 AOF后台重写

redis决定将AOF重写程序放到子进程执行，这样就可以同时达到两个目的：

• 子进程进行AOF重写期间，服务器进程可以继续处理命令请求
• 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，可以在避免使用锁的情况下，保证数据的安全性

因为子进程在进行AOF重写期间，服务器进程还要继续处理命令请求，而新的命令会对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的问题，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。

这也就是说，在子进程执行AOF重写期间，服务器进程需要执行以下三个工作：

1. 执行客户端发来的命令
2. 将执行后的写命令追加到AOF缓冲区
3. 将执行后的写命令追加到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，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文件所保存的数据库状态将和服务器当前的数据库状态一致
2. 将新的AOF文件进行改名，原子地覆盖现有的AOF文件，完成新旧两个AOF文件的替换

REDIS（一）-数据结构与对象
REDIS（二）-持久化-RDB持久化