有個小夥伴面試回來說面試官問了他一些 Redis 問題，但是他好像沒有回答上來。
我說，你 Redis 不是用的很溜嗎，什麼問題難住你了。
他說，事情是這樣的，剛開始，問了一些基礎的問題，比如 Redis 的幾種基本資料類型和使用場景，以及主從複制和叢集的一些問題，這些都還好。
然後問 Redis 的兩種持久化方式，我說與 RDB 和 AOF 兩種方式，RDB 資料檔案小，恢複速度快，但是對性能有影響，而且不适合實時存儲。而 AOF 是現在最常用的持久化方式，它的一大優點就是實時性，并且對 Redis 半身性能影響最小。
那面試又問了，你知道 AOF 持久化之後的檔案是什麼格式嗎？
答：好像就是文本檔案吧？
好，文本檔案，那你知道它有什麼規則嗎？或者說，它和 Redis 的協定有什麼關系嗎？
答：啊，這個，恩，不太清楚呢。
現在就來看一下 AOF 和 RESP 協定的關系
- 從兩種持久化方式說起。
- RESP 協定是什麼
- 動手實作一個簡單的協定解析指令行工具
先從持久化說起，雖然一提到 Redis，首先想到的就是緩存，但是 Redis 不僅僅是緩存這麼簡單，它的定位是記憶體型資料庫，可以存儲多種類型的資料結構，還可以當做簡單消息隊列使用。既然是資料庫，持久化功能是必不可少的。
Redis 的兩種持久化方式
Redis 提供了兩種持久化方式，一種是 RDB 方式，另外一種是 AOF 方式，AOF 是目前比較流行的持久化方案。
RDB 方式
RDB持久化是通過快照的方式，在指定的時間間隔内将記憶體中的資料集快照寫入磁盤。它以一種緊湊壓縮的二進制檔案的形式出現。可以将快照複制到其他伺服器以建立相同資料的伺服器副本，或者在重新開機伺服器後恢複資料。RDB是Redis預設的持久化方式，也是早期版本的必須方案。
RDB 由下面幾個參數控制。
# 設定 dump 的檔案名dbfilename dump.rdb# 持久化檔案的存儲目錄dir ./# 900秒内，如果至少有1個key發生變化，就會自動觸發bgsave指令建立快照save 900 1# 300秒内，如果至少有10個key發生變化，就會自動觸發bgsave指令建立快照save 300 10# 60秒内，如果至少有10000個key發生變化，就會自動觸發bgsave指令建立快照save 60 10000複制代碼
持久化流程
上面說到了配置檔案中的幾個觸發持久化的機制，比如 900 秒、300秒、60秒，當然也可以手動執行指令 save或bgsave進行觸發。bgsave是非阻塞版本，通過 fork 出子程序的方式來進行快照生成，而 save會阻塞主程序，不建議使用。
1、首先 bgsave指令觸發；
2、父程序 fork 出一個子程序，這一步是比較重量級的操作，也是 RDB 方式性能不及 AOF 的一個重要原因；
3、父程序 fork 出子程序後就可以正常的相應用戶端發來的其他指令了；
4、子程序開始進行持久化工作，對現有資料進行完整的快照存儲；
5、子程序完成操作後，通知父程序；
RDB的優點:
- RDB是一個緊湊壓縮的二進制檔案，代表Redis在某個時間點上的資料 快照。非常适用于備份，全量複制等場景。比如每6小時執行bgsave備份， 并把RDB檔案拷貝到遠端機器或者檔案系統中(如hdfs)，用于災難恢複。
- Redis加載RDB恢複資料遠遠快于AOF的方式。
RDB的缺點:
- RDB方式資料沒辦法做到實時持久化/秒級持久化。因為bgsave每次運 行都要執行fork操作建立子程序，屬于重量級操作，頻繁執行成本過高。
- RDB檔案使用特定二進制格式儲存，Redis版本演進過程中有多個格式 的RDB版本，存在老版本Redis服務無法相容新版RDB格式的問題。
AOF 方式
AOF 由下面幾個參數控制。
# appendonly參數開啟AOF持久化appendonly yes# AOF持久化的檔案名，預設是appendonly.aofappendfilename "appendonly.aof"# AOF檔案的儲存位置和RDB檔案的位置相同，都是通過dir參數設定的dir ./# 同步政策# appendfsync alwaysappendfsync everysec# appendfsync no# aof重寫期間是否同步no-appendfsync-on-rewrite no# 重寫觸發配置auto-aof-rewrite-percentage 100auto-aof-rewrite-min-size 64mb# 加載aof出錯如何處理aof-load-truncated yes# 檔案重寫政策aof-rewrite-incremental-fsync yes複制代碼
針對RDB不适合實時持久化的問題，Redis提供了AOF 持久化方式來解決，AOF 也是目前最流程的持久化方式。
AOF(append only file)，以獨立日志的方式記錄每次寫指令， 重新開機時再重新執行AOF檔案中的指令達到恢複資料的目的。
1、所有的寫入指令會追加到aof_buf(緩沖區)中；
2、AOF緩沖區根據對應的政策向硬碟做同步操作；
3、随着AOF檔案越來越大，需要定期對AOF檔案進行重寫，達到壓縮的目的；
4、當Redis伺服器重新開機時，可以加載AOF檔案進行資料恢複；
AOF 檔案裡存的是什麼
我在本地的測試 redis 環境中随便刷了幾條指令，然後打開 appendonly.aof 檔案檢視，發現裡面的内容像下面這樣子。
RESP 協定
Redis用戶端與服務端通信，使用 RESP 協定通信，該協定是專門為 Redis 設計的通信協定，但也可以用于其它用戶端-伺服器通信的場景。
RESP 協定有如下幾個特點：
- 實作簡單；
- 快速解析；
- 可閱讀；
用戶端發送指令給服務端，服務端拿到指令後進行解析，然後執行對應的邏輯，之後傳回給用戶端，當然了，這一發一回複都是用的 RESP 協定特點的格式。
一般情況下我們會使用 redis-cli或者一些用戶端工具連接配接 Redis 服務端。
./redis-cli複制代碼
然後整個互動過程的指令發送和傳回結果像下面這樣，綠色部分為發送的指令，紅色部分為傳回的結果。
這就是我們再熟悉不過的部分了。但是，這并不能看出 RESP 協定的真實面貌。
用 telnet 試試
RESP 是基于 TCP 協定實作的，是以除了用各種用戶端工具以及 Redis 提供的 redis-cli工具，還可以用 telnet 檢視，用 telnet 就可以看出 RESP 傳回的原始資料格式了。
我本地的 Redis 是用的預設 6379 端口，并且沒有設定 requirepass ，我們來試一下用 telnet 連接配接。
telnet 127.0.0.1 6379複制代碼
然後執行與前面相同的幾條指令，發送和傳回的結果如下，綠色部分為發送的指令，紅色為傳回的結果。
怎麼樣，有些指令的傳回還好，但是像get str:hello這條，傳回的結果除了 world值本身，上面還多了一行 $5，是不是有點迷糊了。
協定規則
請求指令
一條用戶端發往伺服器的指令的規則如下：
* CR LF$ CR LF CR LF...$ CR LF CR LF複制代碼
RESP 用作為分隔符，會表明此條指令的具體參數個數，在指令上看來，空格分隔的都表示一個參數，例如 set str:hello world 這條指令就是3個參數，會表明每個參數的字元數和具體内容。
用這條指令舉例，對應到 RESP 協定規則上就會變成下面這個樣子：
*3$3set$9str:hello$5world複制代碼
服務端回複
Redis 指令會傳回多種不同類型的回複。
通過檢查伺服器發回資料的第一個位元組， 可以确定這個回複是什麼類型：
1、狀态回複(status reply)的第一個位元組是 "+"
比如 ping指令的回複，+PONG
2、錯誤回複(error reply)的第一個位元組是 "-"
比如輸入一個 redis 中不存在的指令，或者給某些指令設定錯誤的參數，例如輸入 auth，auth 指令後面需要有一個密碼參數的，如果不輸入就會傳回錯誤回複類型。
-ERR wrong number of arguments for 'auth' command
3、整數回複(integer reply)的第一個位元組是 ":"
例如 INCR、DECR 自增自減指令，傳回的結果是這樣的 :2
4、批量回複(bulk reply)的第一個位元組是 "$"
例如對 string 類型執行 get 操作，$5world，$後面的數字 5 表示傳回的結果有 5 個字元，後面是傳回結果的實際内容。
5、多條批量回複(multi bulk reply)的第一個位元組是 "*"
例如 LRANGE key start stop或者 hgetall等傳回多條結果的指令，比如 lrange指令傳回的結果：
*2$6news-2$6news-1複制代碼
多條批量回複和前面說的用戶端發送指令的格式是一緻的。
實作一個簡單的 Redis 互動工具
了解了 Redis 的協定規則，我們就可以自己寫一個簡單的用戶端了。當然，通過官網我們可以看到已經有各種語言，而且每種語言有不止一個用戶端工具了。
比如 Java 語言的用戶端就有這麼多種，其中 Jedis 應該是用的最多了，既然已經有這麼好用的輪子了，當然沒必要重複造輪子，主要還是為了加深印象。
RESP 協定基于 TCP 協定，可以使用 socket 方式進行連接配接。
public Socket createSocket() throws IOException { Socket socket = null; try { socket = new Socket(); socket.setReuseAddress(true); socket.setKeepAlive(true); socket.setTcpNoDelay(true); socket.setSoLinger(true, 0); socket.connect(new InetSocketAddress(host, port), DEFAULT_TIMEOUT); socket.setSoTimeout(DEFAULT_TIMEOUT); outputStream = socket.getOutputStream(); inputStream = socket.getInputStream(); return socket; } catch (Exception ex) { if (socket != null) { socket.close(); } throw ex; }}複制代碼
然後剩下的就是對傳回的結果進行字元串的解析了，我做的工具就到簡陋的到這一步了，下面是一些簡單指令的傳回輸出。
代碼已放到 github 上，有興趣的可以 clone 下來看一下。
https://github.com/huzhicheng/medis
作者：古時的風筝
連結：https://juejin.cn/post/6898492095271534606