Redis7.0以后AOF底层原理变更图解

Redis官方：Redis persistence | Redis

注：这里只说AOF工作原理，AOF其他功能请查阅官方文档

RedisAof是什么？

AOF（仅追加文件）： AOF 持久性记录服务器收到的每个写入操作。然后可以在服务器启动时再次重播这些操作，重建原始数据集。命令的记录格式与 Redis 协议本身相同。

AOF优点

官方原话： AOF优势 使用 AOF Redis 更加持久：您可以拥有不同的 fsync 策略：完全没有 fsync，每秒 fsync 一次，每次查询时 fsync。使用每秒 fsync 的默认策略，写入性能仍然很高。fsync 是使用后台线程执行的，当没有 fsync 正在进行时，主线程将努力执行写入，因此您只能丢失一秒钟的写入。

AOF 日志是仅追加日志，因此在断电时不会有寻道或损坏问题。即使由于某种原因（磁盘已满或其他原因）日志以半写命令结束，redis-check-aof 工具也可以轻松修复它。

Redis 能够在 AOF 变得太大时在后台自动重写它。重写是完全安全的，因为当 Redis 继续追加到旧文件时，会使用创建当前数据集所需的最少操作集生成一个全新的文件，一旦第二个文件准备就绪，Redis 就会切换两者并开始追加到新文件。

AOF 以易于理解和解析的格式包含所有操作一个接一个的日志。您甚至可以轻松导出 AOF 文件。例如，即使您使用 `FLUSHALL` 命令意外刷新了所有内容，只要在此期间没有重写日志，您仍然可以通过停止服务器、删除最新命令并重新启动 Redis 来保存数据集。

AOF缺点

AOF 文件通常大于同一数据集的等效 RDB 文件。

AOF 可能比 RDB 慢，具体取决于确切的 fsync 策略。一般来说，将 fsync 设置为每秒性能仍然非常高，并且在禁用 fsync 的情况下，即使在高负载下，它应该与 RDB一样快。尽管如此，RDB仍然能够提供更多关于最大延迟的保证，即使在巨大的写入负载的情况下也是如此。

而且在Redis Version < 7.0 如果在重写期间对数据库进行了写入，则 AOF 可能会使用大量内存（这些写入缓存在内存中并在最后写入新的 AOF）。重写期间到达的所有写入命令将写入磁盘两次。Redis 可以在重写结束时冻结写入并将这些写入命令同步到新的 AOF 文件。（注：这个问题在Redis > 7.0得到了解决）

优缺点总结：

优点：

• 每一次修改都同步，文件的完整性会更好
• 每秒同步一次，最多丢失一秒数据
• 从不同步策略，效率最高

缺点：

• 相对数据文件来说，AOF文件永远大于RDB数据文件（这个可以做限制，比如只保存100mb，也可以联合RDB一起使用来保证只记录最近一个时间节点的数据），修复的速度也比RDB慢。
• AOF运行效率要比RDB慢（这个在Redis7.0之后拥有不输于RDB的运行效率，但是RDB还是更有优势，这个官方有说明），所以Redis默认配置就是RDB持久化

AOF原理

在Redis版本7.0之前

1-> 开启一个Fork子进程

2-> 子进程创建了一个新的临时AOF文件，读取内存这个中数据快照，写入重构数据库状态指令

3->父进程将所有新增更改命令写入到内存缓冲区中（同时，它将新增更改命令写入旧的AOF文件中，仅追加文件）

4-> 子进程写入完毕，通知父进程进行下一步处理

5-> 父进程收到子进程信号，将缓存中的命令追加到临时AOF文件

6-> 父进程修改临时AOF文件名称为正式AOF文件

7-> 父进程将后续新的更改命令追加到正式AOF文件

在Redis版本7.0之后

1-> 父线程开启Frok子进程

2-> 子进程执行重写逻辑并生成新的基本AOF文件

3-> 当子进程重写时，父进程会打开一个新的增量 AOF 文件以继续写入

4-> 当子进程写入完毕后，通知父进程

5-> 父进程收到信号，读取增量AOF和基本AOF文件生成文件清单

6->  父进程读取文件清单，重写基础AOF文件，并对其进行原子交换，确保重写成功

7-> 父进程清理旧的基本文件和任何未使用的增量文件

AOF工作文件存放目录

在redis.conf启动AOF之后，可以在Redis的默认工作目录看到一个appenddir目录，其中存放了增量AOF、基础AOF、文件清单。

基础AOF文件中存放了每次增量AOF和临时AOF生成文件清单后重写的AOF数据

文件清单中存储了base.rdb和incr.aof的名字

7.0之前与7.0之后Redis读取文件的区别

在Redis7.0之前，Redis启动时会去优先读appendonly.aof文件（在AOF和RDB同时存在的时候）来重构数据库状态

在Redis7.0之后，Redis启动时会去优先读appendonly.aof.1.base.rdb文件（在AOF和RDB同时存在的时候）来重构数据库状态