redis BIO详解
BIO即background I/O service，后台I/O服务，是redis的aof持久化后台服务。
redis把阻塞的同步I/O操作交给后台I/O服务来完成：close和fsync。
close加入BIO的原因
1.如果fd是特定文件描述符的最后一份拷贝，那么文件描述符相关的资源会被释放。
2.如果fd是最后一个引用文件描述符的，并且文件描述符之前已经使用unlink进行删除，那么文件会被删除。
资源释放和文件删除是非常慢的，会阻塞服务器
fsync加入BIO的原因
把内存中修改的文件数据同步到磁盘。调用者将被阻塞至磁盘报告同步完成。
BIO的设计
目前有两种任务：fsync和close。每种任务一个队列和一个线程。
// 存放工作的队列
static list *bio_jobs[REDIS_BIO_NUM_OPS];
// 记录每种类型 job 队列里有多少 job 等待执行
static unsigned long long bio_pending[REDIS_BIO_NUM_OPS];
//初始化后台服务，启动后台线程
void bioInit(void)
//创建后台任务
void bioCreateBackgroundJob(int type, void *arg1, void *arg2, void *arg3)
//处理后台任务，后台线程启动函数
void *bioProcessBackgroundJobs(void *arg)
{
//当任务数为0的时候，调用pthread_cond_wait等待通知
//任务数不为0的时候，从队列取任务并处理
// 执行任务，type即线程启动的入参，每个后台线程处理一种任务
if (type == REDIS_BIO_CLOSE_FILE) {
close((long)job->arg1);
} else if (type == REDIS_BIO_AOF_FSYNC) {
aof_fsync((long)job->arg1);
} else {
redisPanic("Wrong job type in bioProcessBackgroundJobs().");
}
}
BIO的结构
BIO技术应用和优化
aof有三种持久化方案
1。内核同步，交给内核去缓存的数据到磁盘，大约30s一次。
2.每秒同步，这是作者推荐的同步方案，和内核同步几乎一样快。
3.每次都同步，性能极差，作者都恨不得删掉这个功能。
fsync放在单独线程处理存在的问题
fsync线程的使用和主线程的write存在冲突，在fsync进行的时候，write将被阻塞，fsync期间write不能执行，直到fsync完成。
redis中实现了一种优化
部分代码
void flushAppendOnlyFile(int force) {
// 策略为每秒 FSYNC
if (server.aof_fsync == AOF_FSYNC_EVERYSEC)
// 是否有 SYNC 正在后台进行？
sync_in_progress = bioPendingJobsOfType(REDIS_BIO_AOF_FSYNC) != 0;
// 每秒 fsync ，并且强制写入为假
if (server.aof_fsync == AOF_FSYNC_EVERYSEC && !force) {
* 如果后台仍在执行 FSYNC ，那么我们可以延迟写操作一两秒
* （如果强制执行 write 的话，服务器主线程将阻塞在 write 上面）
*/
if (sync_in_progress) {
// 有 fsync 正在后台进行 。。。
* 如果后台还有 fsync 在执行，并且 write 已经推迟 >= 2 秒
* 那么执行写操作（write 将被阻塞）
*/
｝
//write写入缓冲区
nwritten = write(server.aof_fd,server.aof_buf,sdslen(server.aof_buf));
优化方案
当aof同步方式为每秒同步时，主线程的write进行优化，如果执行write时fsync服务正在同步中，那么推迟write的时间，最多推迟两秒，如果等待两秒后fsync仍在同步，执行强制write操作，主线程将阻塞等待write完成。
fsync服务线程和bgsave以及bgrewriteaof子进程的冲突
这时候不应该执行fsync
if (server.aof_no_fsync_on_rewrite &&
(server.aof_child_pid != -1 || server.rdb_child_pid != -1))
return;
作者关于fsync服务线程的博客
