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 一、背景

1. AOF:

    Redis的AOF机制有点类似于Mysql binlog，是Redis的提供的一种持久化方式（另一种是RDB），它会将所有的写命令按照一定频率(no, always, every seconds)写入到日志文件中，当Redis停机重启后恢复数据库。

2. AOF重写：

     (1) 随着AOF文件越来越大，里面会有大部分是重复命令或者可以合并的命令（100次incr = set key 100）

     (2) 重写的好处：减少AOF日志尺寸，减少内存占用，加快数据库恢复时间。

二、单机多实例可能存在Swap和OOM的隐患:

    由于Redis的单线程模型，理论上每个redis实例只会用到一个CPU, 也就是说可以在一台多核的服务器上部署多个实例（实际就是这么做的）。但是Redis的AOF重写是通过fork出一个Redis进程来实现的，所以有经验的Redis开发和运维人员会告诉你，在一台服务器上要预留一半的内存（防止出现AOF重写集中发生，出现swap和OOM）。

三、最佳实践

1. meta信息：作为一个redis云系统，需要记录各个维度的数据，比如：业务组、机器、实例、应用、负责人多个维度的数据，相信每个Redis的运维人员都应该有这样的持久化数据(例如Mysql)，一般来说还有一些运维界面，为自动化和运维提供依据

    例如如下：

2. AOF的管理方式：

 (1) 自动：让每个redis决定是否做AOF重写操作（根据auto-aof-rewrite-percentage和auto-aof-rewrite-min-size两个参数）：

 (2) crontab: 定时任务，可能仍然会出现多个redis实例，属于一种折中方案。

 (3) remote集中式：

       最终目标是一台机器一个时刻，只有一个redis实例进行AOF重写。

       具体做法其实很简单，以机器为单位，轮询每个机器的实例，如果满足条件就运行(比如currentSize和baseSize满足什么关系)bgrewriteaof命令。

       期间可以监控发生时间、耗时、频率、尺寸的前后变化            

一台机器轮询执行bgRewriteAof代码示例：

package com.sohu.cache.inspect.impl;

import com.sohu.cache.alert.impl.BaseAlertService;
import com.sohu.cache.entity.InstanceInfo;
import com.sohu.cache.inspect.InspectParamEnum;
import com.sohu.cache.inspect.Inspector;
import com.sohu.cache.util.IdempotentConfirmer;
import com.sohu.cache.util.TypeUtil;
import org.apache.commons.collections.MapUtils;
import org.apache.commons.lang.StringUtils;
import redis.clients.jedis.Jedis;

import java.util.Collections;
import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.TimeUnit;


public class RedisIsolationPersistenceInspector extends BaseAlertService implements Inspector {

    public static final int REDIS_DEFAULT_TIME = 5000;

    @Override
    public boolean inspect(Map<InspectParamEnum, Object> paramMap) {
        // 某台机器和机器下所有redis实例
        final String host = MapUtils.getString(paramMap, InspectParamEnum.SPLIT_KEY);
        List<InstanceInfo> list = (List<InstanceInfo>) paramMap.get(InspectParamEnum.INSTANCE_LIST);
        // 遍历所有的redis实例
        for (InstanceInfo info : list) {
            final int port = info.getPort();
            final int type = info.getType();
            int status = info.getStatus();
            // 非正常节点
            if (status != 1) {
                continue;
            }
            if (TypeUtil.isRedisDataType(type)) {
                Jedis jedis = new Jedis(host, port, REDIS_DEFAULT_TIME);
                try {
                    // 从redis info中索取持久化信息
                    Map<String, String> persistenceMap = parseMap(jedis);
                    if (persistenceMap.isEmpty()) {
                        logger.error("{}:{} get persistenceMap failed", host, port);
                        continue;
                    }
                    // 如果正在进行aof就不做任何操作，理论上要等待它完毕，否则
                    if (!isAofEnabled(persistenceMap)) {
                        continue;
                    }
                    // 上一次aof重写后的尺寸和当前aof的尺寸
                    long aofCurrentSize = MapUtils.getLongValue(persistenceMap, "aof_current_size");
                    long aofBaseSize = MapUtils.getLongValue(persistenceMap, "aof_base_size");
                    // 阀值大于60%
                    long aofThresholdSize = (long) (aofBaseSize * 1.6);
                    double percentage = getPercentage(aofCurrentSize, aofBaseSize);
                    // 大于60%且超过60M
                    if (aofCurrentSize >= aofThresholdSize && aofCurrentSize > (64 * 1024 * 1024)) {
                        // bgRewriteAof 异步操作。
                        boolean isInvoke = invokeBgRewriteAof(jedis);
                        if (!isInvoke) {
                            logger.error("{}:{} invokeBgRewriteAof failed", host, port);
                            continue;
                        } else {
                            logger.warn("{}:{} invokeBgRewriteAof started percentage={}", host, port, percentage);
                        }
                        // 等待Aof重写成功（bgRewriteAof是异步操作）
                        while (true) {
                            try {
                                // before wait 1s
                                TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                                Map<String, String> loopMap = parseMap(jedis);
                                Integer aofRewriteInProgress = MapUtils.getInteger(loopMap, "aof_rewrite_in_progress", null);
                                if (aofRewriteInProgress == null) {
                                    logger.error("loop watch:{}:{} return failed", host, port);
                                    break;
                                } else if (aofRewriteInProgress <= 0) {
                                    // bgrewriteaof Done
                                    logger.warn("{}:{} bgrewriteaof Done lastSize:{}Mb,currentSize:{}Mb", host, port,
                                            getMb(aofCurrentSize),
                                            getMb(MapUtils.getLongValue(loopMap, "aof_current_size")));
                                    break;
                                } else {
                                    // wait 1s
                                    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                                }
                            } catch (Exception e) {
                                logger.error(e.getMessage(), e);
                            }
                        }
                    } else {
                        if (percentage > 50D) {
                            long currentSize = getMb(aofCurrentSize);
                            logger.info("checked {}:{} aof increase percentage:{}% currentSize:{}Mb", host, port,
                                    percentage, currentSize > 0 ? currentSize : "<1");
                        }
                    }
                } finally {
                    jedis.close();
                }
            }
        }
        return true;
    }

    private long getMb(long bytes) {
        return (long) (bytes / 1024 / 1024);
    }

    private boolean isAofEnabled(Map<String, String> infoMap) {
        Integer aofEnabled = MapUtils.getInteger(infoMap, "aof_enabled", null);
        return aofEnabled != null && aofEnabled == 1;
    }

    private double getPercentage(long aofCurrentSize, long aofBaseSize) {
        if (aofBaseSize == 0) {
            return 0.0D;
        }
        String format = String.format("%.2f", (Double.valueOf(aofCurrentSize - aofBaseSize) * 100 / aofBaseSize));
        return Double.parseDouble(format);
    }

    private Map<String, String> parseMap(final Jedis jedis) {
        final StringBuilder builder = new StringBuilder();
        boolean isInfo = new IdempotentConfirmer() {
            @Override
            public boolean execute() {
                String persistenceInfo = null;
                try {
                    persistenceInfo = jedis.info("Persistence");
                } catch (Exception e) {
                    logger.warn(e.getMessage() + "-{}:{}", jedis.getClient().getHost(), jedis.getClient().getPort(),
                            e.getMessage());
                }
                boolean isOk = StringUtils.isNotBlank(persistenceInfo);
                if (isOk) {
                    builder.append(persistenceInfo);
                }
                return isOk;
            }
        }.run();
        if (!isInfo) {
            logger.error("{}:{} info Persistence failed", jedis.getClient().getHost(), jedis.getClient().getPort());
            return Collections.emptyMap();
        }
        String persistenceInfo = builder.toString();
        if (StringUtils.isBlank(persistenceInfo)) {
            return Collections.emptyMap();
        }
        Map<String, String> map = new LinkedHashMap<String, String>();
        String[] array = persistenceInfo.split("\r\n");
        for (String line : array) {
            String[] cells = line.split(":");
            if (cells.length > 1) {
                map.put(cells[0], cells[1]);
            }
        }

        return map;
    }

    public boolean invokeBgRewriteAof(final Jedis jedis) {
        return new IdempotentConfirmer() {
            @Override
            public boolean execute() {
                try {
                    String response = jedis.bgrewriteaof();
                    if (response != null && response.contains("rewriting started")) {
                        return true;
                    }
                } catch (Exception e) {
                    String message = e.getMessage();
                    if (message.contains("rewriting already")) {
                        return true;
                    }
                    logger.error(message, e);
                }
                return false;
            }
        }.run();
    }
}

附图一张：