為什么需要AOF?

使用 RDB 持久化有一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)，它可能會(huì)造成最新數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)?RDB 的持久化有一定的時(shí)間間隔，在這個(gè)時(shí)間段內(nèi)如果 Redis 服務(wù)意外終止的話，就會(huì)造成最新的數(shù)據(jù)全部丟失。

可能會(huì)操作 Redis 服務(wù)意外終止的條件：

• 安裝 Redis 的機(jī)器停止運(yùn)行，藍(lán)屏或者系統(tǒng)崩潰；
• 安裝 Redis 的機(jī)器出現(xiàn)電源故障，例如突然斷電；
• 使用 kill -9 Redis_PID 等。

那么如何解決以上的這些問(wèn)題呢？Redis 為我們提供了另一種持久化的方案——AOF。

概念

AOF（Append Only File）中文是附加到文件，顧名思義 AOF 可以把 Redis 每個(gè)鍵值對(duì)操作都記錄到文件（appendonly.aof）中。

持久化查詢和設(shè)置

1. 查詢AOF啟動(dòng)狀態(tài)

使用 config get appendonly命令，如下圖所示：

其中，第一行為 AOF 文件的名稱，而最后一行表示 AOF 啟動(dòng)的狀態(tài)，yes 表示已啟動(dòng)，no 表示未啟動(dòng)。

2. 開(kāi)啟AOF持久化

Redis 默認(rèn)是關(guān)閉 AOF 持久化的，想要開(kāi)啟 AOF 持久化，有以下兩種方式：

• 通過(guò)命令行的方式；
• 通過(guò)修改配置文件的方式（redis.conf）。

下面分別來(lái)看以上兩種方式的實(shí)現(xiàn)。

2.1 命令行啟動(dòng)AOF

命令行啟動(dòng) AOF，使用 config set appendonly yes 命令，如下圖所示：

命令行啟動(dòng) AOF 的優(yōu)缺點(diǎn)：命令行啟動(dòng)優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需重啟 Redis 服務(wù)，缺點(diǎn)是如果 Redis 服務(wù)重啟，則之前使用命令行設(shè)置的配置就會(huì)失效。

2.2 配置文件啟動(dòng) AOF

Redis 的配置文件在它的根路徑下的 redis.conf 文件中，獲取 Redis 的根目錄可以使用命令 config get dir 獲取，如下圖所示：

![在這里插入圖片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/direct/7de3d3dc7bee430ea213231bd7da1f71.png

只需要在配置文件中設(shè)置 appendonly yes 即可，默認(rèn) appendonly no 表示關(guān)閉 AOF 持久化。 配置文件啟動(dòng) AOF 的優(yōu)缺點(diǎn)：修改配置文件的缺點(diǎn)是每次修改配置文件都要重啟 Redis 服務(wù)才能生效，優(yōu)點(diǎn)是無(wú)論重啟多少次 Redis 服務(wù)，配置文件中設(shè)置的配置信息都不會(huì)失效。

3. 觸發(fā)持久化

AOF 持久化開(kāi)啟之后，只要滿足一定條件，就會(huì)觸發(fā) AOF 持久化。AOF 的觸發(fā)條件分為兩種：自動(dòng)觸發(fā)和手動(dòng)觸發(fā)。

3.1 自動(dòng)觸發(fā)

有兩種情況可以自動(dòng)觸發(fā) AOF 持久化，分為是：滿足 AOF 設(shè)置的策略觸發(fā)和滿足 AOF 重寫(xiě)觸發(fā)。其中，AOF 重寫(xiě)觸發(fā)會(huì)在本文的后半部分詳細(xì)介紹，這里重點(diǎn)來(lái)說(shuō) AOF 持久化策略都有哪些。 AOF 持久化策略，分為以下三種：

• always：每條 Redis 操作命令都會(huì)寫(xiě)入磁盤，最多丟失一條數(shù)據(jù)；
• everysec：每秒鐘寫(xiě)入一次磁盤，最多丟失一秒的數(shù)據(jù)；
• no：不設(shè)置寫(xiě)入磁盤的規(guī)則，根據(jù)當(dāng)前操作系統(tǒng)來(lái)決定何時(shí)寫(xiě)入磁盤，Linux 默認(rèn) 30s 寫(xiě)入一次數(shù)據(jù)至磁盤。

這三種配置可以在 Redis 的配置文件（redis.conf）中設(shè)置，如下代碼所示：

# 開(kāi)啟每秒寫(xiě)入一次的持久化策略
appendfsync everysec

小貼士：因?yàn)槊看螌?xiě)入磁盤都會(huì)對(duì) Redis 的性能造成一定的影響，所以要根據(jù)用戶的實(shí)際情況設(shè)置相應(yīng)的策略，一般設(shè)置每秒寫(xiě)入一次磁盤的頻率就可以滿足大部分的使用場(chǎng)景了。

觸發(fā)自動(dòng)持久化的兩種情況，如下圖所示：

3.3 手動(dòng)觸發(fā)

在客戶端執(zhí)行 bgrewriteaof 命令就可以手動(dòng)觸發(fā) AOF 持久化，如下圖所示：

可以看出執(zhí)行完 bgrewriteaof 命令之后，AOF 持久化就會(huì)被觸發(fā)。

4. AOF 文件重寫(xiě)

AOF 是通過(guò)記錄 Redis 的執(zhí)行命令來(lái)持久化（保存）數(shù)據(jù)的，所以隨著時(shí)間的流逝 AOF 文件會(huì)越來(lái)越多，這樣不僅增加了服務(wù)器的存儲(chǔ)壓力，也會(huì)造成 Redis 重啟速度變慢，為了解決這個(gè)問(wèn)題 Redis 提供了 AOF 重寫(xiě)的功能。

4.1 什么是AOF重寫(xiě)？

AOF 重寫(xiě)指的是它會(huì)直接讀取 Redis 服務(wù)器當(dāng)前的狀態(tài)，并壓縮保存為 AOF 文件。例如，我們?cè)黾恿艘粋€(gè)計(jì)數(shù)器，并對(duì)它做了 99 次修改，如果不做 AOF 重寫(xiě)的話，那么持久化文件中就會(huì)有 100 條記錄執(zhí)行命令的信息，而 AOF 重寫(xiě)之后，之后記錄一條此計(jì)數(shù)器最終的結(jié)果信息，這樣就去除了所有的無(wú)效信息。

4.2 AOF 重寫(xiě)實(shí)現(xiàn)

觸發(fā) AOF 文件重寫(xiě)，要滿足兩個(gè)條件，這兩個(gè)條件也是配置在 Redis 配置文件中的，它們分別：

• auto-aof-rewrite-min-size：允許 AOF 重寫(xiě)的最小文件容量，默認(rèn)是 64mb 。
• auto-aof-rewrite-percentage：AOF 文件重寫(xiě)的大小比例，默認(rèn)值是 100，表示 100%，也就是只有當(dāng)前 AOF 文件，比最后一次（上次）的 AOF 文件大一倍時(shí)，才會(huì)啟動(dòng) AOF 文件重寫(xiě)。

查詢 auto-aof-rewrite-min-size 和 auto-aof-rewrite-percentage 的值，可使用 config get xxx 命令，如下圖所示：

小貼士：只有同時(shí)滿足 auto-aof-rewrite-min-size 和 auto-aof-rewrite-percentage 設(shè)置的條件，才會(huì)觸發(fā) AOF 文件重寫(xiě)。

注意：使用 bgrewriteaof 命令，可以自動(dòng)觸發(fā) AOF 文件重寫(xiě)。

4.3 AOF 重寫(xiě)流程

AOF 文件重寫(xiě)是生成一個(gè)全新的文件，并把當(dāng)前數(shù)據(jù)的最少操作命令保存到新文件上，當(dāng)把所有的數(shù)據(jù)都保存至新文件之后，Redis 會(huì)交換兩個(gè)文件，并把最新的持久化操作命令追加到新文件上。

5. 配置說(shuō)明

合理的設(shè)置 AOF 的配置，可以保障 Redis 高效且穩(wěn)定的運(yùn)行，以下是 AOF 的全部配置信息和說(shuō)明。

AOF 的配置參數(shù)在 Redis 的配置文件中，也就是 Redis 根路徑下的 redis.conf 文件中，配置參數(shù)和說(shuō)明如下：

# 是否開(kāi)啟 AOF，yes 為開(kāi)啟，默認(rèn)是關(guān)閉
appendonly no# AOF 默認(rèn)文件名
appendfilename "appendonly.aof"# AOF 持久化策略配置
# appendfsync always
appendfsync everysec
# appendfsync no# AOF 文件重寫(xiě)的大小比例，默認(rèn)值是 100，表示 100%，也就是只有當(dāng)前 AOF 文件，比最后一次的 AOF 文件大一倍時(shí)，才會(huì)啟動(dòng) AOF 文件重寫(xiě)。
auto-aof-rewrite-percentage 100# 允許 AOF 重寫(xiě)的最小文件容量
auto-aof-rewrite-min-size 64mb# 是否開(kāi)啟啟動(dòng)時(shí)加載 AOF 文件效驗(yàn)，默認(rèn)值是 yes，表示盡可能的加載 AOF 文件，忽略錯(cuò)誤部分信息，并啟動(dòng) Redis 服務(wù)。
# 如果值為 no，則表示，停止啟動(dòng) Redis，用戶必須手動(dòng)修復(fù) AOF 文件才能正常啟動(dòng) Redis 服務(wù)。
aof-load-truncated yes

其中比較重要的是 appendfsync 參數(shù)，用它來(lái)設(shè)置 AOF 的持久化策略，可以選擇按時(shí)間間隔或者操作次數(shù)來(lái)存儲(chǔ) AOF 文件，這個(gè)參數(shù)的三個(gè)值在文章開(kāi)頭有說(shuō)明，這里就不再?gòu)?fù)述了。

6. 數(shù)據(jù)恢復(fù)

6.1 正常數(shù)據(jù)恢復(fù)

正常情況下，只要開(kāi)啟了 AOF 持久化，并且提供了正常的 appendonly.aof 文件，在 Redis 啟動(dòng)時(shí)就會(huì)自定加載 AOF 文件并啟動(dòng)，執(zhí)行如下圖所示：

其中 DB loaded from append only file...... 表示 Redis 服務(wù)器在啟動(dòng)時(shí)，先去加載了 AOF 持久化文件。

小貼士：默認(rèn)情況下 appendonly.aof 文件保存在 Redis 的根目錄下。

持久化文件加載規(guī)則

• 如果只開(kāi)啟了 AOF 持久化，Redis 啟動(dòng)時(shí)只會(huì)加載 AOF 文件（appendonly.aof），進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)；
• 如果只開(kāi)啟了 RDB 持久化，Redis 啟動(dòng)時(shí)只會(huì)加載 RDB 文件（dump.rdb），進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)；
• 如果同時(shí)開(kāi)啟了 RDB 和 AOF 持久化，Redis 啟動(dòng)時(shí)只會(huì)加載 AOF 文件（appendonly.aof），進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)。

在 AOF 開(kāi)啟的情況下，即使 AOF 文件不存在，只有 RDB 文件，也不會(huì)加載 RDB 文件。 AOF 和 RDB 的加載流程如下圖所示：

6.2 簡(jiǎn)單異常數(shù)據(jù)恢復(fù)

在 AOF 寫(xiě)入文件時(shí)如果服務(wù)器崩潰，或者是 AOF 存儲(chǔ)已滿的情況下，AOF 的最后一條命令可能被截?cái)?#xff0c;這就是異常的 AOF 文件。

在 AOF 文件異常的情況下，如果為修改 Redis 的配置文件，也就是使用 aof-load-truncated 等于 yes 的配置，Redis 在啟動(dòng)時(shí)會(huì)忽略最后一條命令，并順利啟動(dòng) Redis，執(zhí)行結(jié)果如下：

* Reading RDB preamble from AOF file...
* Reading the remaining AOF tail...
# !!! Warning: short read while loading the AOF file !!!
# !!! Truncating the AOF at offset 439 !!!
# AOF loaded anyway because aof-load-truncated is enabled

6.3 復(fù)雜異常數(shù)據(jù)恢復(fù)

AOF 文件可能出現(xiàn)更糟糕的情況，當(dāng) AOF 文件不僅被截?cái)?#xff0c;而且中間的命令也被破壞，這個(gè)時(shí)候再啟動(dòng) Redis 會(huì)提示錯(cuò)誤信息并中止運(yùn)行，錯(cuò)誤信息如下：

* Reading the remaining AOF tail...
# Bad file format reading the append only file: make a backup of your AOF file, then use ./redis-check-aof --fix <filename>

出現(xiàn)此類問(wèn)題的解決方案如下：

1. 首先使用 AOF 修復(fù)工具，檢測(cè)出現(xiàn)的問(wèn)題，在命令行中輸入 redis-check-aof 命令，它會(huì)跳轉(zhuǎn)到出現(xiàn)問(wèn)題的命令行，這個(gè)時(shí)候可以嘗試手動(dòng)修復(fù)此文件；
2. 如果無(wú)法手動(dòng)修復(fù)，我們可以使用 redis-check-aof --fix 自動(dòng)修復(fù) AOF 異常文件，不過(guò)執(zhí)行此命令，可能會(huì)導(dǎo)致異常部分至文件末尾的數(shù)據(jù)全部被丟棄。

7. 優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)

• AOF 持久化保存的數(shù)據(jù)更加完整，AOF 提供了三種保存策略：每次操作保存、每秒鐘保存一次、跟隨系統(tǒng)的持久化策略保存，其中每秒保存一次，從數(shù)據(jù)的安全性和性能兩方面考慮是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，也是 AOF 默認(rèn)的策略，即使發(fā)生了意外情況，最多只會(huì)丟失 1s 鐘的數(shù)據(jù)；
• AOF 采用的是命令追加的寫(xiě)入方式，所以不會(huì)出現(xiàn)文件損壞的問(wèn)題，即使由于某些意外原因，導(dǎo)致了最后操作的持久化數(shù)據(jù)寫(xiě)入了一半，也可以通過(guò) redis-check-aof 工具輕松的修復(fù)；
• AOF 持久化文件，非常容易理解和解析，它是把所有 Redis 鍵值操作命令，以文件的方式存入了磁盤。即使不小心使用 flushall 命令刪除了所有鍵值信息，只要使用 AOF 文件，刪除最后的 flushall 命令，重啟 Redis 即可恢復(fù)之前誤刪的數(shù)據(jù)。

缺點(diǎn)

• 對(duì)于相同的數(shù)據(jù)集來(lái)說(shuō)，AOF 文件要大于 RDB 文件；
• 在 Redis 負(fù)載比較高的情況下，RDB 比 AOF 性能更好；
• RDB 使用快照的形式來(lái)持久化整個(gè) Redis 數(shù)據(jù)，而 AOF 只是將每次執(zhí)行的命令追加到 AOF 文件中，因此從理論上說(shuō)，RDB 比 AOF 更健壯。