為什么Redis先執(zhí)行指令，再記錄AOF日志?

一、Redis先執(zhí)行指令，再記錄AOF日志的原因

Redis是一種內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)于大多數(shù)的操作，Redis會(huì)先將請(qǐng)求寫(xiě)入內(nèi)存中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，然后再異步地將修改同步到磁盤(pán)上的AOF（Append-Only File）文件中，這就是非常高效的原因。Redis的性能很大程度上取決于CPU的速度和內(nèi)存的大小。因此，Redis選擇將大部分?jǐn)?shù)據(jù)保存在內(nèi)存中，以提高運(yùn)行速度。Redis 的數(shù)據(jù)是存內(nèi)存的，斷電之后就丟了。Redis 的 AOF / RDB 相當(dāng)于有一個(gè)把硬盤(pán)當(dāng)內(nèi)存的 slave。存儲(chǔ)引擎數(shù)據(jù)是存硬盤(pán)的，斷電之后，可能有臟數(shù)據(jù)，也可能沒(méi)有，需要 redo log / undo log 來(lái)做原子 commit。保護(hù) commit 的數(shù)據(jù)是不可能在 commit 之后寫(xiě)的。存儲(chǔ)引擎的日志只保護(hù) uncommitted data。

二、Redis 在 Java Web 中的應(yīng)用

1、緩存

在日常對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)中，讀操作的次數(shù)遠(yuǎn)超寫(xiě)操作，比例大概在?1:9?到?3:7，所以需要讀的可能性是比寫(xiě)的可能大得多的。當(dāng)我們使用SQL語(yǔ)句去數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行讀寫(xiě)操作時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)就會(huì)去磁盤(pán)把對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)索引取回來(lái)，這是一個(gè)相對(duì)較慢的過(guò)程。

如果我們把數(shù)據(jù)放在 Redis 中，也就是直接放在內(nèi)存之中，讓服務(wù)端直接去讀取內(nèi)存中的數(shù)據(jù)，那么這樣速度明顯就會(huì)快上不少，并且會(huì)極大減小數(shù)據(jù)庫(kù)的壓力，但是使用內(nèi)存進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)開(kāi)銷(xiāo)也是比較大的，限于成本的原因，一般我們只是使用 Redis 存儲(chǔ)一些常用和主要的數(shù)據(jù)，比如用戶登錄的信息等。

一般而言在使用 Redis 進(jìn)行存儲(chǔ)的時(shí)候，我們需要從以下幾個(gè)方面來(lái)考慮：

**業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)常用嗎？命中率如何？**如果命中率很低，就沒(méi)有必要寫(xiě)入緩存；**該業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)是讀操作多，還是寫(xiě)操作多？**如果寫(xiě)操作多，頻繁需要寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)，也沒(méi)有必要使用緩存；**業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)大小如何？**如果要存儲(chǔ)幾百兆字節(jié)的文件，會(huì)給緩存帶來(lái)很大的壓力，這樣也沒(méi)有必要。

在考慮了這些問(wèn)題之后，如果覺(jué)得有必要使用緩存，那么就使用它。

當(dāng)名列前茅次讀取數(shù)據(jù)的時(shí)候，讀取 Redis 的數(shù)據(jù)就會(huì)失敗，此時(shí)就會(huì)觸發(fā)程序讀取數(shù)據(jù)庫(kù)，把數(shù)據(jù)讀取出來(lái)，并且寫(xiě)入 Redis 中；當(dāng)?shù)诙我约耙院笮枰x取數(shù)據(jù)時(shí)，就會(huì)直接讀取 Redis，讀到數(shù)據(jù)后就結(jié)束了流程，這樣速度就大大提高了。

從上面的分析可以知道，讀操作的可能性是遠(yuǎn)大于寫(xiě)操作的，所以使用 Redis 來(lái)處理日常中需要經(jīng)常讀取的數(shù)據(jù)，速度提升是顯而易見(jiàn)的，同時(shí)也降低了對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的依賴，使得數(shù)據(jù)庫(kù)的壓力大大減少。

分析了讀操作的邏輯，下面我們來(lái)看看寫(xiě)操作的流程：

從流程可以看出，更新或者寫(xiě)入的操作，需要多個(gè) Redis 的操作，如果業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)寫(xiě)次數(shù)遠(yuǎn)大于讀次數(shù)那么就沒(méi)有必要使用 Redis。

2、高速讀/寫(xiě)的場(chǎng)合

在如今的互聯(lián)網(wǎng)中，越來(lái)越多的存在高并發(fā)的情況，比如天貓雙11、搶紅包、搶演唱會(huì)門(mén)票等，這些場(chǎng)合都是在某一個(gè)瞬間或者是某一個(gè)短暫的時(shí)刻有成千上萬(wàn)的請(qǐng)求到達(dá)服務(wù)器，如果單純的使用數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)進(jìn)行處理，就算不崩，也會(huì)很慢的，輕則造成用戶體驗(yàn)極差用戶量流失，重則數(shù)據(jù)庫(kù)癱瘓，服務(wù)宕機(jī)，而這樣的場(chǎng)合都是不允許的。所以我們需要使用 Redis 來(lái)應(yīng)對(duì)這樣的高并發(fā)需求的場(chǎng)合，我們先來(lái)看看一次請(qǐng)求操作的流程圖：

我們來(lái)進(jìn)一步闡述這個(gè)過(guò)程：

當(dāng)一個(gè)請(qǐng)求到達(dá)服務(wù)器時(shí)，只是把業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在 Redis 上進(jìn)行讀寫(xiě)，而沒(méi)有對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行任何的操作，這樣就能大大提高讀寫(xiě)的速度，從而滿足高速響應(yīng)的需求；但是這些緩存的數(shù)據(jù)仍然需要持久化，也就是存入數(shù)據(jù)庫(kù)之中，所以在一個(gè)請(qǐng)求操作完 Redis 的讀/寫(xiě)之后，會(huì)去判斷該高速讀/寫(xiě)的業(yè)務(wù)是否結(jié)束，這個(gè)判斷通常會(huì)在秒殺商品為0，紅包金額為0時(shí)成立，如果不成立，則不會(huì)操作數(shù)據(jù)庫(kù)；如果成立，則觸發(fā)事件將 Redis 的緩存的數(shù)據(jù)以批量的形式一次性寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)，從而完成持久化的工作。

三、AOF簡(jiǎn)介

1、AOF持久化方式

AOF持久化方式是將redis的操作日志以追加的方式寫(xiě)入磁盤(pán)文件中。AOF持久化是以日志的形式記錄服務(wù)器所處理的每一個(gè)寫(xiě)、刪除操作，查詢操作不會(huì)記錄，以文本的方式記錄，可以打開(kāi)文件看到詳細(xì)的操作記錄。

2、AOF實(shí)現(xiàn)方式

AOF(append only file)持久化是以獨(dú)立日志的方式記錄每次寫(xiě)命令，重啟時(shí)再重新執(zhí)行AOF文件中命令達(dá)到恢復(fù)數(shù)據(jù)的目的。AOF的主要作用是解決了數(shù)據(jù)持久化的實(shí)時(shí)性，目前已經(jīng)是Redis持久化的主流方式。

3、AOF優(yōu)勢(shì)

該機(jī)制可以帶來(lái)更高的數(shù)據(jù)安全性，即數(shù)據(jù)持久性。Redis中提供了3中同步策略，即每秒同步、每修改同步和不同步。

每秒同步：事實(shí)上，每秒同步也是異步完成的，其效率也是非常高的，所差的是一旦系統(tǒng)出現(xiàn)宕機(jī)現(xiàn)象，那么這一秒鐘之內(nèi)修改的數(shù)據(jù)將會(huì)丟失。每次修改：而每修改同步，我們可以將其視為同步持久化，即每次發(fā)生的數(shù)據(jù)變化都會(huì)被立即記錄到磁盤(pán)中。不同步：可以預(yù)見(jiàn)，這種方式在效率上是最低的。至于無(wú)同步，無(wú)需多言，我想大家都能正確的理解它。

由于該機(jī)制對(duì)日志文件的寫(xiě)入操作采用的是append模式，因此在寫(xiě)入過(guò)程中即使出現(xiàn)宕機(jī)現(xiàn)象，也不會(huì)破壞日志文件中已經(jīng)存在的內(nèi)容。如果我們本次操作只是寫(xiě)入了一半數(shù)據(jù)就出現(xiàn)了系統(tǒng)崩潰問(wèn)題，不用擔(dān)心，在Redis下一次啟動(dòng)之前，我們可以通過(guò)redis-check-aof工具來(lái)幫助我們解決數(shù)據(jù)一致性的問(wèn)題。

如果日志過(guò)大，Redis可以自動(dòng)啟用rewrite機(jī)制，壓縮和瘦身相關(guān)的aof文件。Redis以append模式不斷的將修改數(shù)據(jù)寫(xiě)入到老的磁盤(pán)文件中，同時(shí)Redis還會(huì)創(chuàng)建一個(gè)臨時(shí)的新文件用于記錄此期間有哪些修改命令被執(zhí)行。因此在進(jìn)行rewrite切換時(shí)可以更好的保證數(shù)據(jù)安全性。

延伸閱讀1：AOF重寫(xiě)機(jī)制

隨著命令不斷寫(xiě)入AOF，文件會(huì)越來(lái)越大，為了解決這個(gè)問(wèn)題，Redis引入了AOF重寫(xiě)機(jī)制壓縮文件體積。AOF文件重寫(xiě)是把Redis進(jìn)程內(nèi)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為寫(xiě)命令同步到新AOF文件的過(guò)程。