redis支持2种持久化功能，分别是RDB持久化和AOF(Append Only File)持久化。
今天总结下redis加载AOF文件过程，以及加载AOF过程中遇到的问题。
由于AOF文件里面包含了重建redis数据库状态所需要的所有命令，因此在redis启动过程中需要加载一次AOF文件（前提是redis配置文件中使用的是aof文件），这样就可以还原之前的redis所有状态了。
redis在启动时加载AOF过程如下
int mAIn(int argc, char **argv) {
...
// 如果服务器不是运行在 SENTINEL 模式，那么执行以下代码
if (!server.sentinel_mode) { //sentinel和集群只能二选1
/* Things not needed when running in Sentinel mode. */
redisLog(REDIS_WARNING,"Server started, Redis version " REDIS_VERSION);
#ifdef __linux__
linuxOvercommitMemoryWarning();
#endif
// 从 AOF 文件或者 RDB 文件中载入数据
loadDataFromDisk();
// 判断是否启动集群
if (server.cluster_enabled) { //在该函数前会先载入cluster配置nodes.conf，见initServer->clusterInit;
if (verifyClusterConfigWithData() == REDIS_ERR) {
redisLog(REDIS_WARNING,
"You can't have keys in a DB different than DB 0 when in "
"Cluster mode. Exiting.");
exit(1);
}
}
// 打印 TCP 端口
if (server.ipfd_count > 0)
redisLog(REDIS_NOTICE,"The server is now ready to accept connections on port %d", server.port);
// 打印本地套接字端口
if (server.sofd > 0)
redisLog(REDIS_NOTICE,"The server is now ready to accept connections at %s", server.unixsocket);
} else { //sentinel和集群只能二选1
sentinelIsRunning();
}
/* Warning the user about suspicious maxmemory setting. */
// 检查不正常的 maxmemory 配置
if (server.maxmemory > 0 && server.maxmemory < 1024*1024) {
redisLog(REDIS_WARNING,"WARNING: You specified a maxmemory value that is less than 1MB (current value is %llu bytes). Are you sure this is what you really want?", server.maxmemory);
}
// 运行事件处理器，一直到服务器关闭为止
aeSetBeforeSleepProc(server.el,beforeSleep);
aeMain(server.el);
// 服务器关闭，停止事件循环
aeDeleteEventLoop(server.el);
return 0;
}
从上面代码得知，redis在loadDataFromDisk()中加载AOF文件。
void loadDataFromDisk(void) { //loadDataFromDisk和rdbSave对应加载写入
// 记录开始时间
long long start = ustime();
// AOF 持久化是否已打开
if (server.aof_state == REDIS_AOF_ON) {
// 尝试载入 AOF 文件
if (loadAppendOnlyFile(server.aof_filename) == REDIS_OK)
// 打印载入信息，并计算载入耗时长度
redisLog(REDIS_NOTICE,"DB loaded from append only file: %.3f seconds",(float)(ustime()-start)/1000000);
// AOF 持久化未打开
} else {
// 尝试载入 RDB 文件
if (rdbLoad(server.rdb_filename) == REDIS_OK) {
// 打印载入信息，并计算载入耗时长度
redisLog(REDIS_NOTICE,"DB loaded from disk: %.3f seconds",
(float)(ustime()-start)/1000000);
} else if (errno != ENOENT) {
redisLog(REDIS_WARNING,"Fatal error loading the DB: %s. Exiting.",strerror(errno));
exit(1);
}
}
}
若开启使用的是AOF持久化，则调用loadAppendOnlyFile进行加载AOF文件。
int loadAppendOnlyFile(char *filename) {
//伪客户端
struct redisClient *fakeClient;
// 打开 AOF 文件
FILE *fp = fopen(filename,"r");、
struct redis_stat sb;
int old_aof_state = server.aof_state;
long loops = 0;
// 检查文件的正确性
if (fp && redis_fstat(fileno(fp),&sb) != -1 && sb.st_size == 0) {
server.aof_current_size = 0;
fclose(fp);
return REDIS_ERR;
}
// 检查文件是否正常打开
if (fp == NULL) {
redisLog(REDIS_WARNING,"Fatal error: can't open the append log file for reading: %s",strerror(errno));
exit(1);
}
/* Temporarily disable AOF, to prevent EXEC from feeding a MULTI
* to the same file we're about to read.
* 暂时性地关闭 AOF ，防止在执行 MULTI 时，
* EXEC 命令被传播到正在打开的 AOF 文件中。
*/
server.aof_state = REDIS_AOF_OFF;
//创建一个伪客户端
fakeClient = createFakeClient();
// 设置服务器的状态为：正在载入
startLoading(fp); //startLoading 定义于 rdb.c
while(1) {
int argc, j;
unsigned long len;
robj **argv;
char buf[128];
sds argsds;
struct redisCommand *cmd;
/* Serve the clients from time to time
* 间隔性地处理客户端发送来的请求
* 因为服务器正处于载入状态，所以能正常执行的只有 PUBSUB 等模块
*/
if (!(loops++ % 1000)) {
loadingProgress(ftello(fp));
processEventsWhileBlocked();
}
// 读入文件内容到缓存
if (fgets(buf,sizeof(buf),fp) == NULL) {
if (feof(fp))
break; // 文件已经读完，跳出
else
goto readerr;
}
// 确认协议格式，比如 *3rn
if (buf[0] != '*') goto fmterr;
// 取出命令参数，比如 *3rn 中的 3
argc = atoi(buf+1);
// 至少要有一个参数（被调用的命令）
if (argc < 1) goto fmterr;
// 从文本中创建字符串对象：包括命令，以及命令参数
// 例如 $3rnSETrn$3rnKEYrn$5rnVALUErn
// 将创建三个包含以下内容的字符串对象：
// SET 、 KEY 、 VALUE
argv = zmalloc(sizeof(robj*)*argc);
for (j = 0; j < argc; j++) {
if (fgets(buf,sizeof(buf),fp) == NULL) goto readerr;
if (buf[0] != '$') goto fmterr;
// 读取参数值的长度
len = strtol(buf+1,NULL,10);
// 读取参数值
argsds = sdsnewlen(NULL,len);
if (len && fread(argsds,len,1,fp) == 0)
goto fmterr;
// 为参数创建对象
argv[j] = createObject(REDIS_STRING,argsds);
if (fread(buf,2,1,fp) == 0) goto fmterr; /* discard CRLF */
}
/* Command lookup
*查找命令
*/
cmd = lookupCommand(argv[0]->ptr);
if (!cmd) {
redisLog(REDIS_WARNING,"Unknown command '%s' reading the append only file", (char*)argv[0]->ptr);
exit(1);
}
/* Run the command in the context of a fake client
* 调用伪客户端，执行命令
*/
fakeClient->argc = argc;
fakeClient->argv = argv;
cmd->proc(fakeClient);
/* The fake client should not have a reply */
redisAssert(fakeClient->bufpos == 0 && listLength(fakeClient->reply) == 0);
/* The fake client should never get blocked */
redisAssert((fakeClient->flags & REDIS_BLOCKED) == 0);
/* Clean up. Command code may have changed argv/argc so we use the
* argv/argc of the client instead of the local variables.
* 清理命令和命令参数对象
*/
for (j = 0; j < fakeClient->argc; j++)
decrRefCount(fakeClient->argv[j]);
zfree(fakeClient->argv);
}
/* This point can only be reached when EOF is reached without errors.
* If the client is in the middle of a MULTI/EXEC, log error and quit.
* 如果能执行到这里，说明 AOF 文件的全部内容都可以正确地读取，
* 但是，还要检查 AOF 是否包含未正确结束的事务
*/
if (fakeClient->flags & REDIS_MULTI) goto readerr;
fclose(fp);
// 释放伪客户端
freeFakeClient(fakeClient);
// 复原 AOF 状态
server.aof_state = old_aof_state;
// 停止载入
stopLoading();
// 更新服务器状态中， AOF 文件的当前大小
aofUpdateCurrentSize();
// 记录前一次重写时的大小
server.aof_rewrite_base_size = server.aof_current_size;
return REDIS_OK;
// 读入错误
readerr:
// 非预期的末尾，可能是 AOF 文件在写入的中途遭遇了停机
if (feof(fp)) {
redisLog(REDIS_WARNING,"Unexpected end of file reading the append only file");
// 文件内容出错
} else {
redisLog(REDIS_WARNING,"Unrecoverable error reading the append only file: %s", strerror(errno));
}
exit(1);
// 内容格式错误
fmterr:
redisLog(REDIS_WARNING,"Bad file format reading the append only file: make a backup of your AOF file, then use ./redis-check-aof --fix <filename>");
exit(1);
}
由于AOF文件中保存的都是用户可见的一条条命令，因此loadAppendOnlyFile通过创建一个伪客户端读取AOF文件获取一条条命令来恢复执行。
redis读取AOF文件并还原数据库的状态过程如下：
以上就是服务器根据读入AOF文件进行还原数据库状态的原理。
从上面的介绍可以知道加载AOF文件是redis启动过程中的步骤，当业务线程启动连接redis获取或者保存数据时，若redis正在加载数据，则有可能获取不到数据：
127.0.0.1:6379> get a
(error) LOADING Redis is loading the dataset in memory
原因是当加载过程中，有些客户端发来的命令是不执行的，直接返回上述结果。只有命令带有"l"(小写的L)标志的才会执行，比如info命令等。
那么怎么判断AOF文件是否加载完成呢？
刚才说到加载时可以执行info命令，redis info 命令以一种易于理解和阅读的格式，返回关于 Redis 服务器的各种信息和统计数值。该统计信息中有Persistence 参数，该参数中记录着 RDB 和 AOF 的相关信息，其中有个loading字段标志这数据是否正在加载，当正在加载时为1，加载完为0，因此可以根据该字段来判断数据是否加载完毕。
127.0.0.1:6379> info Persistence
# Persistence
loading:1 // 1表示正在加载数据
...
127.0.0.1:6379> info Persistence
# Persistence
loading:0 // 0表示数据加载完毕
...
因此业务线程可以根据info命令获取loading进行判断数据是否加载完毕。
public boolean isLoading(){
try{
String info = (String)redisTemplate.getRequiredConnectionFactory().getConnection()
.info("Persistence").get("loading");
if("0".equalsIgnoreCase(info)){
return true;
}
}catch (Exception e){
error("Failed to get loading status : {}", e.getMessage());
}
return false;
}
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