作者：微信小助手
发布时间：2018-09-18T00:26:51
在 Redis 的持久化中曾提到，Redis 高可用的方案包括持久化、主从复制（及读写分离）、哨兵和集群。
其中持久化侧重解决的是 Redis 数据的单机备份问题（从内存到硬盘的备份）；而主从复制则侧重解决数据的多机热备。此外，主从复制还可以实现负载均衡和故障恢复。
我将从以下几个部分详细介绍 Redis 主从复制的方方面面：
主从复制概述
如何使用主从复制
主从复制的实现原理
应用中的问题
总结
主从复制概述
主从复制，是指将一台 Redis 服务器的数据，复制到其他的 Redis 服务器。前者称为主节点(master)，后者称为从节点(slave)；数据的复制是单向的，只能由主节点到从节点。
默认情况下，每台 Redis 服务器都是主节点；且一个主节点可以有多个从节点(或没有从节点)，但一个从节点只能有一个主节点。
主从复制的作用主要包括：
数据冗余：主从复制实现了数据的热备份，是持久化之外的一种数据冗余方式。
故障恢复：当主节点出现问题时，可以由从节点提供服务，实现快速的故障恢复；实际上是一种服务的冗余。
负载均衡：在主从复制的基础上，配合读写分离，可以由主节点提供写服务，由从节点提供读服务（即写 Redis 数据时应用连接主节点，读 Redis 数据时应用连接从节点），分担服务器负载；尤其是在写少读多的场景下，通过多个从节点分担读负载，可以大大提高 Redis 服务器的并发量。
高可用基石：除了上述作用以外，主从复制还是哨兵和集群能够实施的基础，因此说主从复制是 Redis 高可用的基础。
如何使用主从复制
为了更直观的理解主从复制，在介绍其内部原理之前，先说明我们需要如何操作才能开启主从复制。
建立复制
需要注意，主从复制的开启，完全是在从节点发起的；不需要我们在主节点做任何事情。
从节点开启主从复制，有 3 种方式：
在从服务器的配置文件中加入：slaveof <masterip> <masterport>。
redis-server 启动命令后加入 --slaveof <masterip> <masterport>。
Redis 服务器启动后，直接通过客户端执行命令：slaveof <masterip> <masterport>，则该 Redis 实例成为从节点。
上述 3 种方式是等效的，下面以客户端命令的方式为例，看一下当执行了 slaveof 后，Redis 主节点和从节点的变化。
实例
准备工作：启动两个节点。为了方便起见，实验所使用的主从节点是在一台机器上的不同 Redis 实例。
其中主节点监听 6379 端口，从节点监听 6380 端口；从节点监听的端口号可以在配置文件中修改：
启动后可以看到：
两个 Redis 节点启动后（分别称为6379节点和6380节点），默认都是主节点。
建立复制：此时在 6380 节点执行 slaveof 命令，使之变为从节点。
观察效果：下面验证一下，在主从复制建立后，主节点的数据会复制到从节点中。
首先在从节点查询一个不存在的 key：
然后在主节点中增加这个 key：
此时在从节点中再次查询这个 key，会发现主节点的操作已经同步至从节点：
然后在主节点删除这个 key：
此时在从节点中再次查询这个 key，会发现主节点的操作已经同步至从节点：
断开复制
通过 slaveof <masterip> <masterport> 命令建立主从复制关系以后，可以通过 slaveof no one 断开。
需要注意的是，从节点断开复制后，不会删除已有的数据，只是不再接受主节点新的数据变化。
从节点执行 slaveof no one 后，打印日志如下图所示；可以看出断开复制后，从节点又变回为主节点。
主节点打印日志如下：
主从复制的实现原理
上面一节中，我们介绍了如何操作可以建立主从关系；本小节将介绍主从复制的实现原理。
主从复制过程大体可以分为 3 个阶段：
连接建立阶段（即准备阶段）
数据同步阶段
命令传播阶段
连接建立阶段
该阶段的主要作用是在主从节点之间建立连接，为数据同步做好准备。
步骤 1：保存主节点信息
从节点服务器内部维护了两个字段，即 masterhost 和 masterport 字段，用于存储主节点的 ip 和 port 信息。
需要注意的是，slaveof 是异步命令，从节点完成主节点 ip 和 port 的保存后，向发送 slaveof 命令的客户端直接返回 OK，实际的复制操作在这之后才开始进行。
这个过程中，可以看到从节点打印日志如下：
步骤 2：建立 Socket 连接
从节点每秒 1 次调用复制定时函数 replicationCron()，如果发现了有主节点可以连接，便会根据主节点的 ip 和 port，创建 socket 连接。
如果连接成功，则：
从节点：为该 socket 建立一个专门处理复制工作的文件事件处理器，负责后续的复制工作，如接收 RDB 文件、接收命令传播等。
主节点：接收到从节点的 socket 连接后（即 accept 之后），为该 socket 创建相应的客户端状态，并将从节点看做是连接到主节点