Redis开发与运维笔记 Chapter 4

第4章　客户端

4.1　客户端通信协议

几乎所有的主流编程语言都有Redis的客户端（http://redis.io/clients），站在技术的角度看原因还有两个：

  1. 客户端与服务端之间的通信协议是在TCP协议之上构建的。

  2. Redis制定了RESP（REdis Serialization Protocol，Redis序列化协议）实现客户端与服务端的正常交互，这种协议简单高效，既能够被机器解析，又容易被人类识别。

4.2　Java客户端Jedis

Java有很多优秀的Redis客户端（详见：http://redis.io/clients#java）

4.2.1　获取Jedis

<dependency>
	<groupId>redis.clients</groupId>
	<artifactId>jedis</artifactId>
	<version>2.8.2</version>
</dependency>

4.2.2　Jedis的基本使用方法

Jedis四个参数的构造函数是比较常用的：

Jedis(final String host, final int port, final int connectionTimeout, final int soTimeout)

  • host：Redis实例的所在机器的IP。

  • port：Redis实例的端口。

  • connectionTimeout：客户端连接超时。

  • soTimeout：客户端读写超时。

在实际项目中比较推荐使用try catch finally的形式来进行代码的书写：

Jedis jedis = null;
try {
	jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);
	jedis.get("hello");
} catch (Exception e) {
	logger.error(e.getMessage(),e);
} finally {
	if (jedis != null) {
		jedis.close();
	}
}

参数除了可以是字符串，Jedis还提供了字节数组的参数，例如：

public String set(final String key, String value)
public String set(final byte[] key, final byte[] value)
public byte[] get(final byte[] key)
public String get(final String key)

示例：JedisSimpleTest

4.2.3　Jedis连接池的使用方法

生产环境中一般使用连接池的方式对Jedis连接进行管理，所有Jedis对象预先放在池子中（JedisPool），每次要连接Redis，只需要在池子中借，用完了在归还给池子。

客户端连接Redis使用的是TCP协议，直连的方式每次需要建立TCP连接，而连接池的方式是可以预先初始化好Jedis连接，所以每次只需要从Jedis连接池借用即可，而借用和归还操作是在本地进行的，只有少量的并发同步开销，远远小于新建TCP连接的开销。另外直连的方式无法限制Jedis对象的个数，在极端情况下可能会造成连接泄露，而连接池的形式可以有效的保护和控制资源的使用。

Jedis直连方式和连接池方式对比

连接方式 优点 缺点
直连 简单方便，适用于少量长期连接的场景 1）存在每次新建/关闭TCP连接开销。2）资源无法控制，极端情况会出现连接泄露。3）Jedis对象线程不安全
连接池 1）无需每次连接都生成Jedis对象，降低开销。2）使用连接池的形式保护和控制资源的使用 相对于直连，使用相对麻烦，尤其在资源的管理上需要很多参数来保证，一旦规划不合理也会出现问题

示例：JedisPoolTest

GenericObjectPoolConfig的重要属性

4.2.4　Redis中Pipeline的使用方法

Redis提供了mget、mset方法，但是并没有提供mdel方法，如果想实现这个功能，可以借助Pipeline来模拟批量删除，虽然不会像mget和mset那样是一个原子命令，但是在绝大数场景下可以使用。

public void mdel(List<String> keys) {
	Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1");
	// 1)生成pipeline对象
	Pipeline pipeline = jedis.pipelined();
	// 2)pipeline执行命令，注意此时命令并未真正执行
	for (String key : keys) {
		pipeline.del(key);
	}
	// 3)执行命令
	pipeline.sync();
}

  • 利用jedis对象生成一个pipeline对象，直接可以调用jedis.pipelined()。

  • 将del命令封装到pipeline中，可以调用pipeline.del(String key)，这个方法和jedis.del(String key)的写法是完全一致的，只不过此时不会真正的执行命令。

  • 使用pipeline.sync()完成此次pipeline对象的调用。

  • pipeline.syncAndReturnAll()将pipeline的命令进行返回。

示例：JedisPipelineTest

4.2.5　Jedis的Lua脚本

Jedis中执行Lua脚本和redis-cli十分类似，Jedis提供了三个重要的函数实现Lua脚本的执行：

Object eval(String script, int keyCount, String... params)
Object evalsha(String sha1, int keyCount, String... params)
String scriptLoad(String script)

eval函数有三个参数，分别是：

  • script：Lua脚本内容。

  • keyCount：键的个数。

  • params：相关参数KEYS和ARGV。

scriptLoad和evalsha函数要一起使用，首先使用scriptLoad将脚本加载到Redis中，代码如下：

String scriptSha = jedis.scriptLoad(script);

evalsha函数用来执行脚本的SHA1校验和，它需要三个参数：

  • scriptSha：脚本的SHA1。

  • keyCount：键的个数。

  • params：相关参数KEYS和ARGV。

示例：JedisLuaTest

总体来说，重点注意以下几点即可：

  1. Jedis操作放在try catch finally里更加合理。

  2. 区分直连和连接池两种实现方式优缺点。

  3. jedis.close()方法的两种实现方式。

  4. Jedis依赖了common-pool，有关common-pool的参数需要根据不同的使用场景，各不相同，需要具体问题具体分析。

  5. 如果key和value涉及了字节数组，需要自己选择适合的序列化方法。

4.3　Python客户端redis-py

4.4　客户端管理

4.4.1　客户端API

  1. client list：列出与Redis服务端相连的所有客户端连接信息

  2. client setName和client getName：client setName用于给客户端设置名字，client getName查看当前客户端的name

  3. client kill：用于杀掉指定IP地址和端口的客户端

  4. client pause：用于阻塞客户端timeout毫秒数，在此期间客户端连接将被阻塞

  5. monitor：用于监控Redis正在执行的命令

4.4.2　客户端相关配置

  • timeout：检测客户端空闲连接的超时时间，一旦idle时间达到了timeout，客户端将会被关闭，如果设置为0就不进行检测。

  • maxclients：客户端最大连接数，这个参数会受到操作系统设置的限制。

  • tcp-keepalive：检测TCP连接活性的周期，默认值为0，也就是不进行检测，如果需要设置，建议为60，那么Redis会每隔60秒对它创建的TCP连接进行活性检测，防止大量死连接占用系统资源。

  • tcp-backlog：TCP三次握手后，会将接受的连接放入队列中，tcp-backlog就是队列的大小，它在Redis中的默认值是511。通常来讲这个参数不需要调整，但是这个参数会受到操作系统的影响，例如在Linux操作系统中，如果/proc/sys/net/core/somaxconn小于tcp-backlog，那么在Redis启动时会看到如下日志，并建议将/proc/sys/net/core/somaxconn设置更大。

4.4.3　客户端统计片段

4.5　客户端常见异常

4.6　客户端案例分析

4.6.1　Redis内存陡增

4.6.2　客户端周期性的超时

References

  • 《Redis开发与运维》