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作者 | 正文 |
发表时间:2012-07-19
最后修改:2012-07-20
http://jimgreat.iteye.com/blog/1586671
最近看了一下源码,源码清晰、流畅、简洁,学到了不少东西,在此分享一下。 (源码地址:https://github.com/xetorthio/jedis)
协议
和Redis Server通信的协议规则都在redis.clients.jedis.Protocol这个类中,主要是通过对RedisInputStream和RedisOutputStream对读写操作来完成。 命令的发送都是通过redis.clients.jedis.Protocol的sendCommand来完成的,就是对RedisOutputStream写入字节流 private void sendCommand(final RedisOutputStream os, final byte[] command,
final byte[]... args) {
try {
os.write(ASTERISK_BYTE);
os.writeIntCrLf(args.length + 1);
os.write(DOLLAR_BYTE);
os.writeIntCrLf(command.length);
os.write(command);
os.writeCrLf();
for (final byte[] arg : args) {
os.write(DOLLAR_BYTE);
os.writeIntCrLf(arg.length);
os.write(arg);
os.writeCrLf();
}
} catch (IOException e) {
throw new JedisConnectionException(e);
}
}
从这里可以看出redis的命令格式 [*号][消息元素个数]\r\n ( 消息元素个数 = 参数个数 + 1个命令) [$号][命令字节个数]\r\n [命令内容]\r\n [$号][参数字节个数]\r\n [参数内容]\r\n [$号][参数字节个数]\r\n [参数内容]\r\n
返回的数据是通过读取RedisInputStream 进行解析处理后得到的
private Object process(final RedisInputStream is) { try { byte b = is.readByte(); if (b == MINUS_BYTE) { processError(is); } else if (b == ASTERISK_BYTE) { return processMultiBulkReply(is); } else if (b == COLON_BYTE) { return processInteger(is); } else if (b == DOLLAR_BYTE) { return processBulkReply(is); } else if (b == PLUS_BYTE) { return processStatusCodeReply(is); } else { throw new JedisConnectionException("Unknown reply: " + (char) b); } } catch (IOException e) { throw new JedisConnectionException(e); } return null; } 通过返回数据的第一个字节来判断返回的数据类型,调用不同的处理函数 [-号] 错误信息 [*号] 多个数据 结构和发送命令的结构一样 [:号] 一个整数 [$号] 一个数据 结构和发送命令的结构一样 [+号] 一个状态码
连接
和Redis Sever的Socket通信是由 redis.clients.jedis.Connection 实现的
Connection 中维护了一个底层Socket连接和自己的I/O Stream 还有Protocol I/O Stream是在Connection中Socket建立连接后获取并在使用时传给Protocol的 Connection还实现了各种返回消息由byte转为String的操作
private String host; private int port = Protocol.DEFAULT_PORT; private Socket socket; private Protocol protocol = new Protocol(); private RedisOutputStream outputStream; private RedisInputStream inputStream; private int pipelinedCommands = 0; private int timeout = Protocol.DEFAULT_TIMEOUT;
public void connect() { if (!isConnected()) { try { socket = new Socket(); socket.connect(new InetSocketAddress(host, port), timeout); socket.setSoTimeout(timeout); outputStream = new RedisOutputStream(socket.getOutputStream()); inputStream = new RedisInputStream(socket.getInputStream()); } catch (IOException ex) { throw new JedisConnectionException(ex); } } } 可以看到,就是一个基本的Socket 这里分享个经验,timeout这个参数默认是2000,我做的项目中有部分是离线运算的,如果读取比较大的数据(大Set 大List之类的)有可能会超过这个时间,可以在JedisPool的构造参数中增大这个值。在线服务一般不要修改。
原生客户端
redis.clients.jedis.BinaryClient 继承 Connection, 封装了Redis的所有命令(http://redis.io/commands) 从名子可以看出 BinaryClient 是Redis客户端的二进制版本,参数都是byte[]的 BinaryClient 是通过Connection的sendCommand 调用Protocol的sendCommand 向Redis Server发送命令 public void get(final byte[] key) { sendCommand(Command.GET, key); } redis.clients.jedis.Client可以看成是BinaryClient 的高级版本,函数的参数都是String int long 这类的,并由redis.clients.util.SafeEncoder 转成byte后 再调用BinaryClient 对应的函数
public void get(final String key) { get(SafeEncoder.encode(key)); } 这二个client只完成了发送命令的封装,并没有处理返回数据
Jedis客户端
我们平时用的基本都是由redis.clients.jedis.Jedis类封装的客户端 Jedis是通过对Client的调用, 完成命令发送和返回数据 这个完整过程的
以GET命令为例,其它命令类似 Jedis中的get函数如下
public String get(final String key) { checkIsInMulti(); client.sendCommand(Protocol.Command.GET, key); return client.getBulkReply(); } checkIsInMulti(); 是进行无事务检查 Jedis不能进行有事务的操作 带事务的连接要用redis.clients.jedis.Transaction类
client.sendCommand(Protocol.Command.GET, key); 调用Client发送命令
return client.getBulkReply(); 处理返回值
分析到这里 一个Jedis客户端的基本实现原理应该很清楚了
连接池
在实现项目中,要使用连接池来管理Jedis的生命周期,满足多线程的需求,并对资源合理使用。
jedis有两个连接池类型, 一个是管理 Jedis, 一个是管理ShardedJedis(jedis通过java实现的 多Redis实例的自动分片功能,后面会分析)
他们都是Pool<T>的不同实现
public abstract class Pool<T> { private final GenericObjectPool internalPool; public Pool(final GenericObjectPool.Config poolConfig, PoolableObjectFactory factory) { this.internalPool = new GenericObjectPool(factory, poolConfig); } @SuppressWarnings("unchecked") public T getResource() { try { return (T) internalPool.borrowObject(); } catch (Exception e) { throw new JedisConnectionException( "Could not get a resource from the pool", e); } } ...... ......
从代码中可以看出,Pool<T>是通过 Apache Commons Pool 中的GenericObjectPool这个对象池来实现的 (Apache Commons Pool内容可参考http://phil-xzh.iteye.com/blog/320983 )
在JedisPool中,实现了一个符合 Apache Commons Pool 相应接口的JedisFactory,GenericObjectPool就是通过这个JedisFactory来产生Jedis对你的
其实JedisPoolConfig也是对Apache Commons Pool 中的Config进行的一个封装
当你在调用 getResource 获取Jedis时, 实际上是Pool<T>内部的internalPool调用borrowObject()借给你了一个实例 而internalPool 这个 GenericObjectPool 又调用了 JedisFactory 的 makeObject() 来完成实例的生成 (在Pool中资源不够的时候)
public Object makeObject() throws Exception { final Jedis jedis; if (timeout > 0) { jedis = new Jedis(this.host, this.port, this.timeout); } else { jedis = new Jedis(this.host, this.port); } jedis.connect(); if (null != this.password) { jedis.auth(this.password); } return jedis; }
客户端的自动分片
从这个结构图上可以看出 ShardedJedis 和 BinaryShardedJedis 正好是 Jedis 和 BinaryJedis 的分片版本
其实它们都是 先获取hash(key)后对应的 Jedis 再有这个Jedis进行操作
public String get(String key) { Jedis j = getShard(key); return j.get(key); }
分片逻辑都是在 Sharded<R, S extends ShardInfo<R>> 中实现的
它的构造函数如下
public Sharded(List<S> shards, Hashing algo, Pattern tagPattern) { this.algo = algo; this.tagPattern = tagPattern; initialize(shards); } shards是一组ShardInfo, 具体实现是JedisShardInfo, 每个里面记录分片信息和权重,并负责完成分片对应Jedis实例创建
Sharded的初始化和一致性哈希(Consistent Hashing)的思想是一样的,但这个并不能实现节点的动态变更,只能体现出节点的 权重分配
nodes = new TreeMap<Long, S>(); 这个nodes就是一个虚拟的结点分布环,由TreeMap实现,保证按Key有序,Value就是对应的ShardInfo
160 * shardInfo.getWeight() 根据每个shard的weight值,默认是1,生成160倍的虚拟节点,hash后放到nodes中,也就是分布到环上
resources.put(shardInfo, shardInfo.createResource()); 每个shardInfo对应的jedis,也就是真正的操作节点,放到resources中
private void initialize(List<S> shards) { nodes = new TreeMap<Long, S>(); for (int i = 0; i != shards.size(); ++i) { final S shardInfo = shards.get(i); if (shardInfo.getName() == null) for (int n = 0; n < 160 * shardInfo.getWeight(); n++) { nodes.put(this.algo.hash("SHARD-" + i + "-NODE-" + n), shardInfo); } else for (int n = 0; n < 160 * shardInfo.getWeight(); n++) { nodes.put(this.algo.hash(shardInfo.getName() + "*" + shardInfo.getWeight() + n), shardInfo); } resources.put(shardInfo, shardInfo.createResource()); } }
通过Key获取对应的jedis时,先对key进行hash,和前面初始化节点环时,使用相同的算法 再从nodes这个虚拟的环中取出 大于等于 这个hash值的第一个节点(shardinfo),没有就取nodes中第一个节点(所谓的环 其实是逻辑上实现的)
最后从resources中取出jedis来
public S getShardInfo(byte[] key) { SortedMap<Long, S> tail = nodes.tailMap(algo.hash(key)); if (tail.size() == 0) { return nodes.get(nodes.firstKey()); } return tail.get(tail.firstKey()); } public R getShard(String key) { return resources.get(getShardInfo(key)); } 声明:ITeye文章版权属于作者,受法律保护。没有作者书面许可不得转载。
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