redis如何实现主从数据的同步

Redis的主从同步机制能够确保redis的master和slave之间的数据同步。按照同步内容的多少能够分为全同步和部分同步；按照同步的时机能够分为slave刚启动时的初始化同步和正常运行过程当中的数据修改同步；本文将对这两种机制的流程进行分析。

全备份过程当中，在slave启动时，会向其master发送一条SYNC消息，master收到slave的这条消息以后，将可能启动后台进程进行备份，备份完成以后就将备份的数据发送给slave，初始时的全同步机制是这样的：

（1）slave启动后向master发送同步指令SYNC，master接收到SYNC指令以后将调用该命令的处理函数syncCommand（）进行同步处理；

（2）在函数syncCommand中，将调用函数rdbSaveBackground启动一个备份进程用于数据同步，若是已经有一个备份进程在运行了，就不会再从新启动了。

（3）备份进程将执行函数rdbSave（）完成将redis的所有数据保存为rdb文件。

（4）在redis的时间事件函数serverCron（redis的时间处理函数是指它会定时被redis进行操做的函数）中，将对备份后的数据进行处理，在serverCron函数中将会检查备份进程是否已经执行完毕，若是备份进程已经完成备份，则调用函数backgroundSaveDoneHandler完成后续处理。

（5）在函数backgroundSaveDoneHandler中，首先更新master的各类状态，例如，备份成功仍是失败，备份的时间等等。而后调用函数updateSlavesWaitingBgsave，将备份的rdb数据发送给等待的slave。

（6）在函数updateSlavesWaitingBgsave中，将遍历全部的等待这次备份的slave，将备份的rdb文件发送给每个slave。另外，这里并非当即就把数据发送过去，而是将为每一个等待的slave注册写事件，并注册写事件的响应函数sendBulkToSlave，即当slave对应的socket可以发送数据时就调用函数sendBulkToSlave（），实际发送rdb文件的操做都在函数sendBulkToSlave中完成。

（7）sendBulkToSlave函数将把备份的rdb文件发送给slave。

上述函数调用过程以下图1所示：

图1 redis全备份时master部分的的函数调用过程

2、数据修改操做的同步

Redis的正常部署中通常都是一个master用于写操做，若干个slave用于读操做，另外按期的数据备份操做也是单独选址一个slave完成，这样能够最大程度发挥出redis的性能。在部署完成，各master\slave程序启动以后，首先进行第一阶段初始化时的全同步操做，全同步操做完成以后，后续全部写操做都是在master上进行，全部读操做都是在slave上进行，所以用户的写操做须要及时扩散到全部的slave以便保持数据最大程度上的同步。Redis的master-slave进程在正常运行期间更新操做（包括写、删除、更改操做）的同步方式以下：

（1）master接收到一条用户的操做后，将调用函数call函数来执行具体的操做函数（此过程可参考另外一文档《redis命令执行流程分析》），在该函数中首先经过proc执行操做函数，而后将判断操做是否须要扩散到各slave，若是须要则调用函数propagate（）来完成此操做。

（2）propagate（）函数完成将一个操做记录到aof文件中或者扩散到其余slave中；在该函数中经过调用feedAppendOnlyFile（）将操做记录到aof中，经过调用replicationFeedSlaves（）将操做扩散到各slave中。

（3）函数feedAppendOnlyFile（）中主要保存操做到aof文件，在该函数中首先将操做转换成redis内部的协议格式，并以字符串的形式存储，而后将字符串存储的操做追加到aof文件后。

（4）函数replicationFeedSlaves（）主要将操做扩散到每个slave中；在该函数中将遍历本身下面挂的每个slave，以此对每一个slave进行以下两步的处理：将slave的数据库切换到本操做所对应的数据库（若是slave的数据库id与当前操做的数据id不一致时才进行此操做）；将命令和参数按照redis的协议格式写入到slave的回复缓存中。写入切换数据库的命令时将调用addReply，写入命令和参数时将调用addReplyMultiBulkLen和addReplyBulk，函数addReplyMultiBulkLen和addReplyBulk最终也将调用函数addReply。

（5）在函数addReply中将调用prepareClientToWrite（）设置slave的socket写入事件处理函数sendReplyToClient（经过函数aeCreateFileEvent进行设置），这样一旦slave对应的socket发送缓存中有空间写入数据，即调用sendReplyToClient进行处理。

（6）函数sendReplyToClient（）的主要功能是将slave中要发送的数据经过socket发出去。

图二、redis操做过程当中数据同步的函数调用关系

图中的序号表示调用的前后关系，同级之间的序号才有意义。