4.2.3 文件重写 (rewrite)

随着时间流逝，Redis服务器执行的写命令越来越多，AOF文件也会越来越大：过大的AOF文件不仅会影响服务器的正常运行，也会导致数据恢复需要的时间过长。

文件重写是指定期重写AOF文件，减小AOF文件的体积。需要注意的是，AOF重写是把Redis进程内的数据转化为写命令，同步到新的AOF文件；不会对旧的AOF文件进行任何读取、写入操作!

关于文件重写需要注意的另一点是：对于AOF持久化来说，文件重写虽然是强烈推荐的，但并不是必须的；即使没有文件重写，数据也可以被持久化并在Redis启动的时候导入：因此在一些实现中，会关闭自动的文件重写，然后通过定时任务在每天的某一时刻定时执行。

文件重写之所以能够压缩AOF文件，原因在于：

过期的数据不再写入文件；

无效的命令不再写入文件：如有些数据被重复设值(set mykey test1, set mykey test2)、有些数据被删除了(sadd myset vtest, del myset) 等。

多条命令可以合并为一个：如sadd myset test1, sadd myset test2， sadd myset test3可以合并为sadd myset test1 test2 test3

通过上述内容可以看出，由于重写后AOF执行的命令减少了，文件重写既可以减少文件占用的空间，也可以加快恢复速度。

4.3文件重写的触发

文件重写的触发，分为手动触发和自动触发

手动触发：直接调用bgrewriteaof命令，该命令的执行与bgsave有些类似:都是fork子进程进行具体的工作，且都只有在fork时阻塞。

自动触发：通过设置auto-aof-rewrite-min-size选项和auto-aof-rewrite-percentage选项来自动执行BGREWRITEAOF。只有当auto-aof-rewrite-min-size和auto-aof-rewrite-percentage两个选项同时满足时，才会自动触发AOF重写，即bgrewriteaof操作。

vim /etc/redis/6379.conf
----771----
auto-aof-rewrite-percentage 100
#当前AOF文件大小(即aof_current_size)是上次日志重写时AOF文件大小(aof_base_size)两倍时，发生BGREWRITEAOF操作
auto-aof-rewrite-min-size 64mb
#当前A0F文件执行BGREWRITEAOF命令的最小值，避免刚开始启动Reids时由于文件尺寸较小导致频繁的BGREWRITEAOF

4.4重写流程注意点

关于文件重写的流程，有两点需要特别注意：

（1）重写由父进程fork子进程进行；

（2）重写期间Redis执行的写命令，需要追加到新的AOF文件中，为此Redis引入了aof_rewrite_buf缓存

4.5文件重写的流程

（1）Redis父进程首先判断当前是否存在正在执行bgsave/bgrewriteaof子进程，如果存在则bgrewriteaof命令直接返回，如果存在bgsave命令则等bgsave执行完成后再执行

（2）父进程执行fork操作创建子进程，这个过程中父进程是阻塞的

（3.1）父进程fork后，bgrewriteaof命令返回background append only file rewrite started 信息并不再阻塞父进程

（3.2）由于fork操作使用写时复制技术，子进程只能共享fork操作时的内存数据。由于父进程依然在响应命令，因此Redis使用AOF重写缓冲区(aof_ rewrite_buf) 保存这部分数据，防止新AOF文件生成期间丢失这部分数据。也就是说，bgrewriteaof执行 期间，Redis的写 命令同时追加到aof_ buf和aof_ rewirte_ buf两个缓冲区

（4）子进程根据内存快照，按照命令合并规则写入到新的AOF文件

（5.1）子进程写完新的AOF文件后，向父进程发信号，父进程更新统计信息，具体可以通过info persistence查看

（5.2）父进程把AOF重写缓冲区的数据写入到新的AOF文件，这样就保证了新AOF文件所保存的数据库状态和服务器当前状态一致

（5.3）使用新的AOF文件替换老文件，完成AOF重写

4.6启动时加载

当AOF开启时，Redis启 动时会优先载入AOF文件来恢复数据;只有当AOF关闭时，才会载入RDB文件恢复数据。

当AOF开启，但AOF文 件不存在时，即使RDB文件存在也不会加载。

Redis载入AOF文件时，会对AOF文件进行校验，如果文件损坏，则日志中会打印错误，Redis启动失败。但如果是AOF文件结尾不完整 (机器突然宕机等容易导致文件尾部不完整)，且aof-load- truncated参数开启，则日志中会输出警告，Redis 忽略掉AOF文件的尾部，启动成功。

aof-load-truncated参数默认是开启的

五、RDB和AOF的优缺点

5.1RDB持久化的优缺点

优点：RDB文件紧凑，体积小，网络传输快，适合全量复制;恢复速度比AOF快很多。当然，与AOF相比， RDB最 重要的优点之一是对性能的影响相对较小。

缺点：RDB文件的致命缺点在于其数据快照的持久化方式决定了必然做不到实时持久化，而在数据越来越重要的今天，数据的大量丢失很多时候是无法接受的，因此AOF持久化成为主流。此外，RDB文件需要满足特定格式，兼容性差(如老版本的Redis不兼容新版本的RDB文件)。 对于RDB持久化，一方面是bgsave在进行fork操作时Redis主进程会阻塞，另一方面，子进程向硬盘写数据也会带来IO压力。

5.2AOF持久化的优缺点

与RDB持久化相对应，AOF的优点在于支持秒级持久化、兼容性好，缺点是文件大、恢复速度慢、对性能影响大。

对于AOF持久化，向硬盘写数据的频率大大提高(everysec策略下为秒级)，IO压力更大，甚至可能造成AOF追加阻塞问题。

AOF文件的重写与RDB的bgsave类似，会有fork时的阻塞和子进程的I0压力问题。相对来说，由于AOF向硬盘中写数据的频率更高，因此对Redis主进程性能的影响会更大。

六、Redis性能管理

6.1查看redis内存使用

info memory

6.2内存碎片率

操作系统分配的内存值used_memory_rss除以Redis使用的内存值used_memory计算得出

内存碎片是由操作系统低效的分配/回收物理内存导致的 (不连续的物理内存分配)

6.3跟踪内存碎片率

跟踪内存碎片率对理解Redis实例的资源性能是非常重要的：

内存碎片率稍大于1是合理的，这个值表示内存碎片率比较低

内存碎片率超过1.5，说明Redis消耗了实际需要物理内存的150号， 其中50号是内存碎片率。需要在redis-cli工具.上输入shutdown save命令，并重启Redis 服务器。

内存碎片率低于1的，说明Redis内存分配超出了物理内存，操作系统正在进行内存交换。需要增加可用物理内存或减少Redis内存占用。

6.4内存使用率

redis实例的内存使用率超过可用最大内存，操作系统将开始进行内存与swap空间交换。

避免内存交换发生的方法：

● 针对缓存数据大小选择安装Redis 实例

● 尽可能的使用Hash数据结构存储

● 设置key的过期时间

6.5内回收key

保证合理分配redis有限的内存资源。

当达到设置的最大阀值时，需选择一种key的回收策略，默认情况下回收策略是禁止删除。 配置文件中修改maxmemory-policy属性值：

vim /etc/redis/6379.conf
--598--
maxmemory-policy noenviction  #配置文件中修改max-memory-policy属性值
●volatile-lru   :使用LRU算法从已设置过期时间的数据集合中淘汰数据
●volatile-ttl   :从已设置过期时间的数据集合中挑选即将过期的数据淘汰
●volatile-random  :从已设置过期时间的数据集合中随机挑选数据淘汰
●allkeys-lru    :使用LRU算法从所有数据集合中淘汰数据
●allkeys-random  :从数据集合中任意选择数据淘汰
●noenviction    :禁止淘汰数据

七、总结

通过本章的学习我们要知道redis高可用的含义：高可用是指服务器可以正常访问的时间，衡量的标准是在多长时间内可以提供正常服务。 组成：实现高可用的技术主要包括持久化、主从复制、哨兵和集群

重点了解高可用中的持久化:RDB与AOF

（1）持久化方式： ①RDB：周期性的快照 ②AOF：接近实时的持久化（以everysec方式）

（2）redis启用的优先级 AOF > RDB 同时仅当AOF功能关闭的情况下，redis才会再重新启动时使用RDB的方式进行恢复

（3）RDB和AOF中的持久化模式 ①RDB：由redis主进程（周期性）fork派生出子进程对redis内存中的数据进行持久化，生成到.rdb文件中. ②AOF：根据持久化策略（alawys、no、everysec（默认）），先将redis中的语句保存在缓存区中，再从缓冲区同步到.aof文件中。

redis的恢复策略/优势redis与其他常用非关数据库类似，都是将数据保存在内存中而保存在内存中时，当redis重启，内存数据丢失，但redis通过RDB或AOF的持久化功能可以在redis进行重启之后，优先读取AOF文件，基于AOF文件进行数据恢复这种方式来“持久化保存”数据。