Redis 舊版復(fù)制功能的實(shí)現(xiàn)

Redis 的復(fù)制功能分為同步（sync）和命令傳播（command propagate）兩個(gè)操作：

• 其中， 同步操作用于將從服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)更新至主服務(wù)器當(dāng)前所處的數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)。
• 而命令傳播操作則用于在主服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)被修改， 導(dǎo)致主從服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)出現(xiàn)不一致時(shí)， 讓主從服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)重新回到一致?tīng)顟B(tài)。

本節(jié)接下來(lái)將對(duì)同步和命令傳播兩個(gè)操作進(jìn)行詳細(xì)的介紹。

同步

當(dāng)客戶端向從服務(wù)器發(fā)送 SLAVEOF 命令， 要求從服務(wù)器復(fù)制主服務(wù)器時(shí)， 從服務(wù)器首先需要執(zhí)行同步操作， 也即是， 將從服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)更新至主服務(wù)器當(dāng)前所處的數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)。

從服務(wù)器對(duì)主服務(wù)器的同步操作需要通過(guò)向主服務(wù)器發(fā)送 SYNC 命令來(lái)完成， 以下是 SYNC 命令的執(zhí)行步驟：

1. 從服務(wù)器向主服務(wù)器發(fā)送 SYNC 命令。
2. 收到 SYNC 命令的主服務(wù)器執(zhí)行 BGSAVE 命令， 在后臺(tái)生成一個(gè) RDB 文件， 并使用一個(gè)緩沖區(qū)記錄從現(xiàn)在開(kāi)始執(zhí)行的所有寫(xiě)命令。
3. 當(dāng)主服務(wù)器的 BGSAVE 命令執(zhí)行完畢時(shí)， 主服務(wù)器會(huì)將 BGSAVE 命令生成的 RDB 文件發(fā)送給從服務(wù)器， 從服務(wù)器接收并載入這個(gè) RDB 文件， 將自己的數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)更新至主服務(wù)器執(zhí)行 BGSAVE 命令時(shí)的數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)。
4. 主服務(wù)器將記錄在緩沖區(qū)里面的所有寫(xiě)命令發(fā)送給從服務(wù)器， 從服務(wù)器執(zhí)行這些寫(xiě)命令， 將自己的數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)更新至主服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)前所處的狀態(tài)。

圖 IMAGE_SYNC 展示了 SYNC 命令執(zhí)行期間， 主從服務(wù)器的通信過(guò)程。

表 TABLE_SYNC_EXAMPLE 展示了一個(gè)主從服務(wù)器進(jìn)行同步的例子。

命令傳播

在同步操作執(zhí)行完畢之后， 主從服務(wù)器兩者的數(shù)據(jù)庫(kù)將達(dá)到一致?tīng)顟B(tài)， 但這種一致并不是一成不變的 —— 每當(dāng)主服務(wù)器執(zhí)行客戶端發(fā)送的寫(xiě)命令時(shí)， 主服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)就有可能會(huì)被修改， 并導(dǎo)致主從服務(wù)器狀態(tài)不再一致。

舉個(gè)例子， 假設(shè)一個(gè)主服務(wù)器和一個(gè)從服務(wù)器剛剛完成同步操作， 它們的數(shù)據(jù)庫(kù)都保存了相同的五個(gè)鍵 k1 至 k5 ， 如圖 IMAGE_CONSISTENT 所示。

如果這時(shí)， 客戶端向主服務(wù)器發(fā)送命令 DEL k3 ， 那么主服務(wù)器在執(zhí)行完這個(gè) DEL 命令之后， 主從服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)將出現(xiàn)不一致： 主服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)不再包含鍵 k3 ， 但這個(gè)鍵卻仍然包含在從服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)里面， 如圖 IMAGE_INCONSISTENT 所示。

為了讓主從服務(wù)器再次回到一致?tīng)顟B(tài)， 主服務(wù)器需要對(duì)從服務(wù)器執(zhí)行命令傳播操作： 主服務(wù)器會(huì)將自己執(zhí)行的寫(xiě)命令 —— 也即是造成主從服務(wù)器不一致的那條寫(xiě)命令 —— 發(fā)送給從服務(wù)器執(zhí)行， 當(dāng)從服務(wù)器執(zhí)行了相同的寫(xiě)命令之后， 主從服務(wù)器將再次回到一致?tīng)顟B(tài)。

在上面的例子中， 主服務(wù)器因?yàn)閳?zhí)行了命令 DEL k3 而導(dǎo)致主從服務(wù)器不一致， 所以主服務(wù)器將向從服務(wù)器發(fā)送相同的命令 DEL k3 ： 當(dāng)從服務(wù)器執(zhí)行完這個(gè)命令之后， 主從服務(wù)器將再次回到一致?tīng)顟B(tài) —— 現(xiàn)在主從服務(wù)器兩者的數(shù)據(jù)庫(kù)都不再包含鍵 k3 了， 如圖 IMAGE_PROPAGATE_DEL_k3 所示。