Redis基础篇(三)持久化:AOF日志

Redis是内存数据库,但是一旦服务器宕机,内存中的数据将会全部丢失。

最简单的恢复方式是从后端数据库恢复,但这种方式有两个问题:

频繁访问数据库,会给数据库带来巨大的压力;

从数据库中读取相比从Redis中读取要慢很多,会导致应用响应变慢

因此,Redis要实现持久化,避免从后端数据库中进行恢复。

Redis有两种持久化机制:AOF(Append Only File)日志和RDB快照。今天先来学习AOF日志

什么是AOF日志?

AOF日志是通过保存Redis写命令来记录数据库数据的。大多数的数据库采用的是写前日志(WAL),例如MySQL,通过写前日志两阶段提交,实现数据和逻辑的一致性。想了解更多关于两阶段提交的内容,点击查看。

而AOF日志采用写后日志,即先写内存,后写日志。

为什么采用写后日志?

Redis要求高性能,采用写日志有两方面好处:

避免额外的检查开销

不会阻塞当前的写操作

但这种方式存在潜在风险:

如果命令执行完成,写日志之前宕机了,会丢失数据。

主线程写磁盘压力大,导致写盘慢,阻塞后续操作。

如何实现AOF日志?

AOF日志记录Redis的每个写命令,步骤分为:命令追加(append)、文件写入(write)和文件同步(sync)。

命令追加

当AOF持久化功能打开了,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的 aof_buf 缓冲区。

文件写入和同步

关于何时将 aof_buf 缓冲区的内容写入AOF文件中,Redis提供了三种写回策略:

Always,同步写回:每个写命令执行完,立马同步地将日志写回磁盘;

Everysec,每秒写回:每个写命令执行完,只是先把日志写到AOF文件的内存缓冲区,每隔一秒把缓冲区中的内容写入磁盘;

No,操作系统控制的写回:每个写命令执行完,只是先把日志写到AOF文件的内存缓冲区,由操作系统决定何时将缓冲区内容写回磁盘。

三种写回策略的优缺点

上面的三种写回策略体现了一个重要原则:trade-off,取舍,指在性能和可靠性保证之间做取舍

关于AOF的同步策略是涉及到操作系统的 write 函数和 fsync 函数的,在《Redis设计与实现》中是这样说明的:

为了提高文件写入效率,在现代操作系统中,当用户调用write函数,将一些数据写入文件时,操作系统通常会将数据暂存到一个内存缓冲区里,当缓冲区的空间被填满或超过了指定时限后,才真正将缓冲区的数据写入到磁盘里。

这样的操作虽然提高了效率,但也为数据写入带来了安全问题:如果计算机停机,内存缓冲区中的数据会丢失。为此,系统提供了fsync、fdatasync同步函数,可以强制操作系统立刻将缓冲区中的数据写入到硬盘里,从而确保写入数据的安全性。

如何配置AOF?

默认情况下,Redis是没有开启AOF的,可以通过配置redis.conf文件来开启AOF持久化,关于AOF的配置如下:

# appendonly参数开启AOF持久化 appendonly no # AOF持久化的文件名,默认是appendonly.aof appendfilename "appendonly.aof" # AOF文件的保存位置和RDB文件的位置相同,都是通过dir参数设置的 dir ./ # 同步策略 # appendfsync always appendfsync everysec # appendfsync no # aof重写期间是否同步 no-appendfsync-on-rewrite no # 重写触发配置 auto-aof-rewrite-percentage 100 auto-aof-rewrite-min-size 64mb # 加载aof出错如何处理 aof-load-truncated yes # 文件重写策略 aof-rewrite-incremental-fsync yes

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