RDB持久化通过保存数据库中的键值对来记录数据库状态的不同，AOF持久化是通过保存Redis服务器所执行的写命令来记录数据库状态

11.1 AOF持久化的实现

分为命令追加、文件写入和文件同步三个步骤

11.1.1 命令追加

当AOF持久化功能处于打开状态时，服务器在执行完一个写命令后，会以协议格式将被执行的写命令追加到服务器状态的aof_buf缓冲区的末尾

struct redisServer {sds aof_buf;//AOF缓冲区 
};

11.1.2 AOF文件的写入和同步

Redis的服务器进程就是一个事件循环loop，这个循环中的文件事件负责接受客户端的命令请求，以及向客户端发送命令请求，而时间事件负责执行向serverCron函数这样的定时任务

服务器每次结束一个事件循环之前，都会调用flushAppendOnlyFile函数，考虑是否需要将aof_buf缓冲区的内容写入和保存到AOF文件里

def eventLoop():while True :#处理文件事件，接收命令请求以及发送命令回复#处理命令请求时可能会有新内容被追加到aof_buf缓冲区中processFileEvents()#处理时间事件processTimeEvents()#考虑是否要将 aof_buf中的内容写入和保存到 AOF 文件里面flushAppendOnlyFile()

flushAppendOnlyFile函数的行为由服务器配置的appendfsync选项的值来决定，各个不同值产生的行为如下所示

• always：将aof_buf缓冲区中的所有内容写入并同步到AOF文件
• everysec：将aof_buf缓冲区的所有内容写入到AOF文件里，如果上次同步AOF文件的事件距离现在超过一秒钟，那么再次对AOF文件进行同步，同步操作由一个专门的线程负责执行
• no：将aof_buf缓冲区中的所有内容**写入到AOF文件里但是不同步 **

默认值为everysec

AOF持久化的效率和安全性

• appendfsync = always：效率最慢但是最安全
• appendfsync = everysec：足够快，最多丢失一秒的数据
• appendfsync = no：写入速度最快，但是最不安全11.2 AOF文件的载入与数据还原
  服务器只需要读取并重新执行一遍AOF文件里面保存的写命令就可以还原服务器关闭之前的数据库状态
  详细步骤

1. 创建一个不带网络连接的伪客户端：因为Redis的命令只能在客户端上下文中执行
2. 从AOF文件里分析并读取一条写命令
3. 使用伪客户端执行被读取的写命令
   4.一直重复步骤2和3，直到所有的写命令被处理完毕

11.3 AOF重写

随着服务器运行时间的增加，AOF文件里的内容会越来越多，文件的体积也会越来越大，会对Redis服务器甚至宿主机造成影响，而且AOF文件的体积越大，使用AOF文件来进行数据还原所需的时间就越多
因此Redis提供了AOF重写功能，Redis服务器创建了一个新的AOF文件来替代现有的AOF文件，两个文件的AOF保存的数据库状态相同但是新的AOF文件不包含任何浪费空间的冗余命令，所以体积会小

11.3.1 AOF文件重写的实现

这个功能实际上是通过读取服务器当前的数据库状态实现的，比如向list里写入了6条数据，如果写到AOF文件里的话，就是6行数据，但是如果读取list的值，就可以用1行数据实现。
基本原理就是从数据库读取现在键的值，然后用一条命令去记录键值对，代替之前记录这个键值对的多条命令

def aof_rewrite(new_aof_file_name):#创建新 AOF 文件f=create_file(new_aof_file_name)#遍历数据库 for db in redisServer.db:#忽略空数据库if db.is_empty(): continue #写入SELECT命令 指定数据库号码 f.write_command("SELECT" + db.id)#遍历数据库中的所有键for key in db:# 忽略已过期的键if key.is_expired(): continue# 根据键的类型进行重写if key.type == string:rewrite_string(key)elif key.type == List:rewrite_list(key)elif key.type == Hash:rewrite_hash(key)elif key.type == Set:rewrite_set(key)elif key.type == SortedSet:rewrite_sorted_set(key)#如果键带有过期时间，那么过期时间也要被重写if key.have expire time():rewrite_expire_time(key)#写入完毕 关闭f.close()def rewrite_string(key):#使用GET命令获取字符串键的值value = GET(key)#使用SET命令重写字符串键f.write_command(SET,key,value)def rewrite list(key):#使用LRANGE 命令获取列表键包含的所有元素iteml,item2,……itemN=LRANGE(key，0，-1)#使用RPUSH命令重写列表键f.write_command(RPUSH,key,iteml，item2，...itemN)
def rewrite_hash(key):#使用HGETALL命令获取哈希键包含的所有键值对fieldl，valuel，field2，value2，……fieldN,valueN = HGETALL(key)#使用HMSET命令重写哈希键f.write_command(HMSET, key,fieldl,valuel,field2,value2,...fieldN,valueN)
def rewrite_set(key):#使用SMEMBERS 命令获取集合键包含的所有元素eleml,elem2，...elemN = SMEMBERS(key)#使用SADD 命令重写集合键f.write_command(SADD，key，eleml，elem2，..elemN)
def rewrite_sorted_set(key):#使用ZRANGE命令获取有序集合键包含的所有元素member1,score1,member2,score2,……,memberN,scoreN = ZRANGE(key,0,-1,"WITHSCORES")#使用ZADD命令重写有序集合键f.write_command(ZADD,key,score1,member1,score2,member2,……,scoreN,memberN)def rewrite_expire_time(key):#获取毫秒精度的键过期时间戳timestamp=get_expire_time_in_unixstamp(key)#使用PEXPIREAT命令重写键的过期时间f.write_command(PEXPIREAT,key,timestamp)

在实际中，为了避免在执行命令时造成客户端输入缓冲区溢出，重写程序在列表、哈希表、集合、有序集合这四种可能带有多个元素的键时，会先检查键所包含的元素数量，如果元素数量超过了redis.h/REDIS_AOF_REWRITE_ITEMS_PRE_CMD常量的值，程序会用多条命令来记录，而不是单一命令。目前默认值为64

11.3.2 AOF后台重写

Redis如果用主线程处理重写的话，会造成长时间阻塞，所以使用子进程来执行。 子进程在进行AOF重写的时候，服务器进程（父进程）可以继续处理命令请求；子进程带有服务器进程的数据副本，使用子进程而不是线程，可以在避免使用锁的情况下保证数据的安全性。 但是要解决的一个问题是，当子进程在进行AOF重写期间，服务器进程还需要继续处理命令请求，而新的命令可能会对现有的数据库状态进行修改，从而使得服务器当前数据库状态和重写后的AOF文件所保存的数据库状态不一致。 为了解决这个问题，Redis服务器设置了一个AOF重写缓冲区，这个缓冲区在服务器创建子进程之后开始使用，当Redis服务器执行完一个写命令或，会同时把这个命令发送给AOF缓冲区和AOF重写缓冲区。 这样就可以保证：AOF缓冲区的内容会定期被写入和同步到AOF文件，对现有AOF文件的处理工作也会如常进行；从创建子进程开始，服务器执行的所有写命令都会被记录到AOF缓冲区里，当子进程完成AOF重写工作后，会向父进程发送一个信号，父进程收到信号后，调用信号处理函数并执行以下工作：

1. 将AOF重写缓冲区的所有内容写入到新AOF文件里
2. 对新的AOF文件进行改名，原子性地覆盖现有地AOF文件，完成替换

在整个过程里，只有信号处理函数执行时会对服务器进程造成阻塞，对服务器性能的影响降到了最低。