前言
這篇文章很簡單,就是寫一個 Java 版本的 Redis Client,而且不是一個生產級別的專案,只是一個驗證型別的 demo,用于了解 “實作一個 Redis Client” 需要注意哪些事情,
思考
-
首先,Redis 是一個服務器,有 ip,有埠,那么,我們就可以用 Java 的 Socket 來和他互動,也可以用 telnet 來互動,說白了,就是一個 TCP 服務器,只要打開了 TCP 通道,然后進行一次連接 3 次握手,建立起全雙工通道,就能夠互相發送資料,
-
從我們之前的編程經驗中,我知道,和一個服務器互動,通常是需要協議的,例如 HTTP 服務器,你需要 HTTP 協議,和 Dubbo 互動,你需要了解 Dubbo 協議,當然,這些都是建立在 TCP 協議之上的,那么,Redis 大概也是有協議的,我們后面再看,
動手
思考了上面的兩點,我們可以嘗試動手,
我們可以先用 telnet 訪問以下本地的 Redis Server,例如 :telnet 127.0.0.1 6379,如下:
? master telnet 127.0.0.1 6379
Trying 127.0.0.1...
Connected to localhost.
Escape character is '^\]'.
set baby hello
+OK
get baby
$5
hello
del baby
:1
xxx
-ERR unknown command 'xxx'
步驟:
-
我們連接上了本機的 Redis Server,
-
執行 set baby hello 命令,也就是保存一個鍵值對,
-
回傳了 +OK 字串
-
然后我們獲取剛剛的 baby 字串,
-
回傳了 $5
換行hello -
然后我們洗掉了 baby 字串,
-
回傳了 :1 ,1表示洗掉成功,
-
然后我們嘗試執行一個不存在的命令,
-
回傳了
-ERR unknown command 'xxx'.
我們使用 Redis 官方提供的 redis-cli 客戶端執行這些命令看看結果:
? master redis-cli
127.0.0.1:6379> set baby hello
OK
127.0.0.1:6379> get baby
"hello"
127.0.0.1:6379> del baby
(integer) 1
127.0.0.1:6379> xxx
(error) ERR unknown command 'xxx'
127.0.0.1:6379>
很明顯,redis-cli 客戶端和 telnet 的使用區別就是回傳值的不同,telnet 多了一些奇怪的字符,或者在一些回傳值前面加入了一些符合,例如在 OK 前面加入了+ 號,在get baby 后,回傳了一個 $5 字串,我們猜想,telnet 得到的資料是 Redis-Server 真正回傳的資料,redis-cli 對這些資料進行了處理,
好了,大概了解了操作,我們用 Java 寫一個 Socket 訪問一下 Redis Server,
用 Java Socket 訪問 Redis Server
代碼很簡單,如下:
static Socket client = new Socket();
static InputStream is;
static OutputStream os;
static {
try {
client.connect(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 6379));
is = client.getInputStream();
os = client.getOutputStream();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void main(String[] args) throws IOException {
writeAndFlush("set baby hello \\n");
printResult();
// result : +OK
writeAndFlush("get baby \\n");
Sleep.sleep(1);// 等 redis 回傳資料
printResult();
// result : $5
// result : hello
writeAndFlush("del baby \\n");
Sleep.sleep(1);// 等 redis 回傳資料
printResult();
// result :1
writeAndFlush("xxx \\n");
Sleep.sleep(1);// 等 redis 回傳資料
printResult();
// -ERR unknown command \`xxx\`, with args beginning with:
writeAndFlush("mget hello baby \\r\\n");
Sleep.sleep(1);
printResult();
closeStream();
}
static void writeAndFlush(String content) {
try {
os.write(content.getBytes());
os.flush();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void closeStream() {
try {
is.close();
os.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
static void printResult() {
try {
int a = is.available();
byte[] b = new byte[a];
is.read(b);
String result = new String(b);
System.out.println(result);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
可以看到, 使用 Java Socket 和使用 telnet 的效果是相同的,
所以,要想達到 redis-cli 的效果,那么就需要對回傳值進行處理,例如 $5 、:1 這些符號,到底是什么意思?即:決議 redis 自己的應用層協議,
Redis 序列化協議(RESP)
答案就在 redis 的官方檔案,通信協議protocol:
http://redisdoc.com/topic/protocol.html)
redis 協議稱之為 RESP(REdis Serialization Protocol),即 redis 序列化協議,
該協議的設計目標:
-
實作簡單,
-
快速決議,
-
人類易讀,
所有的命令一律以 \r\n 結尾,
Redis 收到命令后,對命令進行處理,然后回傳資料,
redis 1.2 版本后,支持批量回復:Buik Reply,
關于回復,有多種型別:
通過檢查服務器發回資料的第一個位元組, 可以確定這個回復是什么型別:
-
狀態回復(status reply)的第一個位元組是
"+" -
錯誤回復(error reply)的第一個位元組是
"-" -
整數回復(integer reply)的第一個位元組是
":" -
批量回復(bulk reply)的第一個位元組是
"$" -
多條批量回復(multi bulk reply)的第一個位元組是
"*"
我們回到我們的 Socket 小程式里,可以看到,
-
當我執行
set命令,回傳的是+OK,即這個是狀態回復, -
當我們執行
xxx命令,回傳值的開頭是 - 號,即這個是錯誤回復, -
當我們執行
get命令,回傳的是$5 hello,即這個是批量回復,同時5表示后面將回傳 5 個位元組,字串的最大長度為 512 MB, -
當我們執行
del命令,回傳的是:1,表示這個是整數回復,只在操作真正被執行了的時候, 才回傳1, 否則回傳 0, 1表示true, -
當我們執行
mget hello baby \r\n時,回傳的第一個字符就是 * 號,表示這是一個多條批量回復,* 號后面的值記錄了多潭訓復的數量,我們這里回傳的是*2\r\n $5\r\n? world \r\n $-1\r\n,*2表示后面有 2 潭訓復,$5表示后面有 5 個位元組,$-1表示baby這個key是沒有資料的,-1表示什么都沒有,
通過對協議的決議,我們就能做出一個類似 redis-cli 的客戶端,
我這里拋轉引玉,寫了一個最簡單的,大家看看就好 :)
public static void respParseHandler(String result) {
try {
if (result.startsWith("+")) {
// 狀態回復
System.out.println(result.substring(1));
return;
}
if (result.startsWith("-")) {
// 錯誤回復
System.err.println(result.substring(1));
return;
}
if (result.startsWith(":")) {
// 整數回復
if (result.substring(1).equalsIgnoreCase("1")) {
System.out.println("success");
} else {
System.out.println("error");
}
return;
}
if (result.startsWith("$")) {
// 批量回復
if (result.substring(1, 3).equalsIgnoreCase("-1")) {
System.out.println("no data, redis return -1");
return;
}
int line = result.indexOf("\\r\\n");
System.out.println(result.substring(line + 2));
return;
}
if (result.startsWith("*")) {
// 多條批量回復
char num = result.charAt(1);
int first = result.indexOf('$');
for (int i = 0; i < Integer.valueOf(String.valueOf(num)); i++) {
int next = result.indexOf('$', first + 1);
if (next != -1) {
respParseHandler(result.substring(first, next));
} else {
respParseHandler(result.substring(first));
}
first = next;
}
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
作者:莫那一魯道
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