快问快答！

之前图解了两篇 Redis 持久化技术，分别是：

• 图解 AOF 日志

• 图解 RDB 快照

有些读者在评论区里提了一些问题，然后这些问题是他们自己延伸想出来的，我觉得问题具有代表性，就在这篇回答下这些问题。

AOF 日志篇的问题

问题一

这位读者的意思是，他认为 Redis 是单线程的，但是他在文章里看到 Redis 在 AOF 重写日志的时候，会创建子进程来重写日志，他就觉得不对劲。

Redis 确实是以单线程架构被大家所知，但是这个单线程指的是「从网络 IO 处理到实际的读写命令处理」都是由单个线程完成的，并不是说整个 Redis 里只有一个主线程。

有些命令操作可以用后台子进程执行（比如快照生成、AOF 重写）。

严格意义上说的话，Redis 4.0 之后并不是单线程架构了，除了主线程外，它也有后台线程在处理一些耗时比较长的操作，例如清理脏数据、无用连接的释放、大 Key 的删除等等。

你可能听到 Redis 6.0 版本支持了多线程技术，不过这个并不是指多个线程同时在处理读写命令，而是使用多线程来处理 Socket 的读写，最终执行读写命令的过程还是只在主线程里。

之所以采用多线程 IO 是因为Redis 处理请求时，网络处理经常是瓶颈，通过多个 IO 线程并行处理网络操作，可以提升整体处理性能。

那为什么处理操作命令的过程只在单线程里呢？

因为 Redis 不存在 CPU 成为瓶颈的情况，主要受限于内存和网络。

而且使用单线程的好处在于，可维护性高、实现简单。

如果采用多线程模型来处理读写命令，虽然能提升并发性能，但是它却引入了程序执行顺序的不确定性，带来了并发读写的一系列问题，增加了系统复杂度、同时可能存在线程切换、甚至加锁解锁、死锁造成的性能损耗。

关于 Redis 单线程的问题就介绍这么多，后续在写一篇详细点的文章。

问题二

这个读者的意思是，AOF 重写缓冲区占满了会发生什么？

其实重写缓冲区并不是一个很大块的内存空间，而是一些内存块的链表，每个内存块的大小为 10MB，这样就组成了一个重写缓冲区。

AOF 重写缓冲区块的数据结构如下：

细心的同学可能发现，aofrwblock 结构里没有 prev 和 next 指针呀，那怎么组成链表的呢？

Redis 是这样做的，用 listNode 结构包裹着 aofrwblock 结构，会将 listNode 结构里的 value 指针指向 aofrwblock。

接下来，我们看看 Redis 是如何使用申请和使用 aofrwblock 结构的。

下面这个函数，就是将操作命令追加到 AOF 重写缓冲区的实现：

可以看到，当一个内存块 10MB 大小用完后，就会通过 zmalloc() 在申请一个内存块，并将其追加到链表的末尾。

如果遇到系统内存紧张，导致申请内存失败时会发生什么呢？

我们直接看下 zmalloc() 的实现：

可以看到，当 zmalloc() 申请内存失败的时候，就会打印一条日志，并调用 abort() 终止 Redis 进程。

现在就可以回答读者的问题了，重写缓冲区占满了会发生什么？

重写缓冲区是边用边申请的，也就是说是动态申请的，并不是一次性就分配好的。

如果一直分配内存，当耗尽系统的内存资源的时候，zmalloc() 就无法申请成功，就会打印一条日志，随后就 Redis 进程就退出了。

RDB 日志篇的问题

问题一

这位读者的意思是，为什么执行 bgsave  命令来生成快照文件的时候，是创建子进程而不是线程。

AOF 重写日志和 bgsave 快照生成都是通过创建子进程来负责的，这里使用子进程而不是线程，是因为如果是使用线程，多线程之间会共享内存，那么在修改共享内存数据的时候，需要通过加锁来保证数据的安全，而这样就会降低性能。

而使用子进程，创建子进程时，父子进程是共享内存数据的，不过这个共享的内存只能以只读的方式，而当父子进程任意一方修改了该共享内存，就会发生「写时复制」，于是父子进程就有了各自独立的数据副本，就不用加锁来保证数据安全，减少了锁的开销和避免死锁的发生。

问二

bgsave 和 save 的区别就在于：

• bgsave 会使用  fork() 系统调用创建子进程，创建快照的工作在子进程里；

• save 不会创建子进程，创建快照的工作在主线程里。

创建子进程时，有两个阶段会导致阻塞父进程：

• 创建子进程的途中，由于要复制父进程的页表等数据结构，阻塞的时间跟页表的大小有关，页表越大，阻塞的时间也越长；

• 创建完子进程后，如果子进程或者父进程修改了共享数据，就会发生写时复制，这期间会拷贝物理内存，如果内存越大，自然阻塞的时间也越长；

那么当 Redis 内存数据高达几十 G，甚至上百 G 的时候，如果用 bgsave  进行 RDB 快照的话，在创建子进程的时候，会因为复制太大的页表而导致 Redis 阻塞在 fork() 函数，主线程无法继续执行，相当于停顿了。

所以针对这种情况建议用 sava。

虽然 save 会一直阻塞 Redis 直到快照生成完毕，但是它这个阻塞并不是意味着停顿了，而是在执行生成快照的程序，只是期间主线程无法处理接下来的读写命令。

并且因为不需要创建子进程，所以不会像 bgsave  一样因为创建子进程而导致 Redis 停顿，并且因为没有子进程在争抢资源，所以 sava 创建快照的速度比 bgsave 创建快照的速度要快一些。

问题三

这两个看一下源码就知道了呀。

先看回答第一个问题，我们直接看 Redis 加载 AOF 文件函数实现：

打开 AOF 文件之后，首先读取 5 个字符如果是「REDIS」，那么就说明这是一个混合持久化的 AOF 文件，因为 RDB  格式一定是以「REDIS」开头，而纯 AOF 格式则一定以「*」开头。

所以如果开头的 5 个字符是 「REDIS」 会先进入 rdbLoadRio() 函数来加载 RDB 内容。

rdbLoadRio() 函数就不详细展开了，就是按约定好的格式解析文件内容直到遇到 RDB_OPCODE_EOF 结束标记后返回。

接着 loadAppendOnlyFile() 函数继续以 AOF 格式解析文件直到结束整个加载过程完成。

再来看第二个问题，是通过什么方法将内存写入文件的？

很简单的，就是通过大家都知道的 write() 系统调用将内存数据写入到文件呀。

好了，这次就暂时回答这么多问题了。

你们觉得小林答的够详细吗？

觉得不错的，给小林个三连呀！

我们下次见啦～