Redis AOF持久化的實現

當 aof 持久化功能處於開啟狀態時，伺服器在執行完乙個寫命令之後，會以協議格式將被執行的寫命令追加到伺服器狀態的aof_buf緩衝區的末尾：

struct
redisserver ;

舉個例子，如果客戶端向伺服器傳送以下命令：

redis>set key value
ok

那麼伺服器在執行這個 set 命令之後，會將以下協議內容追加到aof_buf緩衝區的末尾：

*3\r\n$3\r\nset\r\n$3\r\nkey\r\n$5\r\nvalue\r\n

又比如說，如果客戶端向伺服器傳送以下命令：

redis> rpush numbers one two three 
(integer) 3

那麼伺服器在執行這個 rpush 命令之後，會將以下協議內容追加到aof_buf緩衝區的末尾：

*5\r\n$5\r\nrpush\r\n$7\r\nnumbers\r\n$3\r\none\r\n$3\r\ntwo\r\n$5\r\nthree\r\n

以上就是 aof 持久化的命令追加步驟的實現原理。

redis 的伺服器程序就是乙個事件迴圈（loop），這個迴圈中的檔案事件負責接收客戶端的命令請求，以及向客戶端傳送命令回覆，而時間事件則負責執行像servercron函式這樣需要定時執行的函式。

def eventloop():

while

true:

# 處理檔案事件，接收命令請求以及傳送命令回覆

# 處理命令請求時可能會有新內容被追加到 aof_buf 緩衝區中

processfileevents()

# 處理時間事件

processtimeevents()

# 考慮是否要將 aof_buf 中的內容寫入和儲存到 aof 檔案裡面

為了提高檔案的寫入效率，在現代作業系統中，當使用者呼叫write函式，將一些資料寫入到檔案的時候，作業系統通常會將寫入資料暫時儲存在乙個記憶體緩衝區裡面，等到緩衝區的空間被填滿、或者超過了指定的時限之後，才真正地將緩衝區中的資料寫入到磁碟裡面。

這種做法雖然提高了效率，但也為寫入資料帶來了安全問題，因為如果計算機發生停機，那麼儲存在記憶體緩衝區裡面的寫入資料將會丟失。

為此，系統提供了fsync和fdatasync兩個同步函式，它們可以強制讓作業系統立即將緩衝區中的資料寫入到硬碟裡面，從而確保寫入資料的安全性。

舉個例子，假設伺服器在處理檔案事件期間，執行了以下三個寫入命令：

sadd databases "

redis""

mongodb""

mariadb

"set date

"2013-9-5

"incr click_counter

10086

那麼aof_buf緩衝區將包含這三個命令的協議內容

*5\r\n$4\r\nsadd\r\n$9\r\ndatabases\r\n$5\r\nredis\r\n$7\r\nmongodb\r\n$7

\r\nmariadb\r\n

*3\r\n$3\r\nset\r\n$4\r\ndate\r\n$8\r\n2013-9-5

\r\n

*3\r\n$4\r\nincr\r\n$13\r\nclick_counter\r\n$5\r\n10086\r\n

以上就是對 aof 持久化功能的檔案寫入和檔案同步這兩個步驟的介紹。

選項三個值當中最慢的乙個，但從安全性來說，always也是最安全的，因為即使出現故障停機， aof 持久化也只會丟失乙個事件迴圈中所產生的命令資料。

時，伺服器在每個事件迴圈都要將aof_buf緩衝區中的所有內容寫入到 aof 檔案，並且每隔超過一秒就要在子執行緒中對 aof 檔案進行一次同步：從效率上來講，everysec模式足夠快，並且就算出現故障停機，資料庫也只丟失一秒鐘的命令資料。