Redis Java Lettuce驅(qū)動框架原理解析
Lettuce是一個高性能基于Java編寫的Redis驅(qū)動框架,底層集成了Project Reactor提供天然的反應式編程,通信框架集成了Netty使用了非阻塞IO,5.x版本之后融合了JDK1.8的異步編程特性,在保證高性能的同時提供了十分豐富易用的API,5.1版本的新特性如下:
- 支持Redis的新增命令ZPOPMIN, ZPOPMAX, BZPOPMIN, BZPOPMAX。
- 支持通過Brave模塊跟蹤Redis命令執(zhí)行。
- 支持Redis Streams。
- 支持異步的主從連接。
- 支持異步連接池。
- 新增命令最多執(zhí)行一次模式(禁止自動重連)。
- 全局命令超時設置(對異步和反應式命令也有效)。
- ......等等
注意一點:Redis的版本至少需要2.6,當然越高越好,API的兼容性比較強大。
引入依賴項:
<dependency>
<groupId>io.lettuce</groupId>
<artifactId>lettuce-core</artifactId>
<version>5.3.4.RELEASE</version>
</dependency>
一、連接Redis
單機、哨兵、集群模式下連接Redis需要一個統(tǒng)一的標準去表示連接的細節(jié)信息,在Lettuce中這個統(tǒng)一的標準是RedisURI??梢酝ㄟ^三種方式構(gòu)造一個RedisURI實例:
定制的字符串URI語法:
RedisURI uri = RedisURI.create("redis://localhost/");
使用建造器(RedisURI.Builder):
RedisURI uri = RedisURI.builder().withHost("localhost").withPort(6379).build();
直接通過構(gòu)造函數(shù)實例化:
RedisURI uri = new RedisURI("localhost", 6379, 60, TimeUnit.SECONDS);
二、基本使用
Lettuce使用的時候依賴于四個主要組件:
- RedisURI:連接信息。
- RedisClient:Redis客戶端,特殊地,集群連接有一個定制的RedisClusterClient。
- Connection:Redis連接,主要是StatefulConnection或者StatefulRedisConnection的子類,連接的類型主要由連接的具體方式(單機、哨兵、集群、訂閱發(fā)布等等)選定,比較重要。
- RedisCommands:Redis命令API接口,基本上覆蓋了Redis發(fā)行版本的所有命令,提供了同步(sync)、異步(async)、反應式(reative)的調(diào)用方式,對于使用者而言,會經(jīng)常跟RedisCommands系列接口打交道。
一個基本使用例子如下:
RedisURI redisUri = RedisURI.builder() // <1> 創(chuàng)建單機連接的連接信息 .withHost("localhost") .withPort(6379) .withTimeout(Duration.of(10, ChronoUnit.SECONDS)) .build(); RedisClient redisClient = RedisClient.create(redisUri); // <2> 創(chuàng)建客戶端 StatefulRedisConnection<String, String> connection = redisClient.connect(); // <3> 創(chuàng)建線程安全的連接 RedisCommands<String, String> redisCommands = connection.sync(); // <4> 創(chuàng)建同步命令 SetArgs setArgs = SetArgs.Builder.nx().ex(5); String result = redisCommands.set("name", "throwable", setArgs); result = redisCommands.get("name"); System.out.println(result); // ... 其他操作 connection.close(); // <5> 關(guān)閉連接 redisClient.shutdown(); // <6> 關(guān)閉客戶端
關(guān)閉連接一般在應用程序停止之前操作,一個應用程序中的一個Redis驅(qū)動實例不需要太多的連接(一般情況下只需要一個連接實例就可以,如果有多個連接的需要可以考慮使用連接池,其實Redis目前處理命令的模塊是單線程,在客戶端多個連接多線程調(diào)用理論上沒有效果)。
關(guān)閉客戶端一般應用程序停止之前操作,如果條件允許的話,基于后開先閉原則,客戶端關(guān)閉應該在連接關(guān)閉之后操作。
三、Lettuce API
- 同步(sync):RedisCommands。
- 異步(async):RedisAsyncCommands。
- 反應式(reactive):RedisReactiveCommands。
RedisURI redisUri = RedisURI.builder() .withHost("localhost") .withPort(6379) .withTimeout(Duration.of(10, ChronoUnit.SECONDS)) .build(); RedisClient client = RedisClient.create(redisUri); StatefulRedisConnection<String, String> connection = client.connect();
Redis命令API的具體實現(xiàn)可以直接從StatefulRedisConnection實例獲取,見其接口定義:
public interface StatefulRedisConnection<K, V> extends StatefulConnection<K, V> { boolean isMulti(); RedisCommands<K, V> sync(); RedisAsyncCommands<K, V> async(); RedisReactiveCommands<K, V> reactive(); }
值得注意的是,在不指定編碼解碼器RedisCodec的前提下,RedisClient創(chuàng)建的StatefulRedisConnection實例一般是泛型實例StatefulRedisConnection<String,String>,也就是所有命令API的KEY和VALUE都是String類型,這種使用方式能滿足大部分的使用場景。當然,必要的時候可以定制編碼解碼器RedisCodec<K,V>。
同步API
先構(gòu)建RedisCommands實例
RedisCommands<String, String> redisCommands= connection.sync();
String pong = redisCommands.ping();
// 返回PONG
System.out.println("pong:" + pong);SetArgs setArgs = SetArgs.Builder.nx().ex(5);
redisCommands.set("name", "throwable", setArgs);
String value = redisCommands.get("name");
System.out.println("name:" + value);
同步API在所有命令調(diào)用之后會立即返回結(jié)果。如果熟悉Jedis的話,RedisCommands的用法其實和它相差不大。
異步API
先構(gòu)建RedisAsyncCommands實例:
RedisAsyncCommands<String, String> redisCommands = connection.async();
基本使用:
RedisAsyncCommands<String, String> redisCommands = connection.async();
RedisFuture<String> redisFuture = redisCommands.ping();
// 返回PONG
System.out.println("pong:" + redisFuture.get());SetArgs setArgs = SetArgs.Builder.nx().ex(5);
RedisFuture<String> future = redisCommands.set("name", "throwable", setArgs);
System.out.println("name:" + future.get());
RedisAsyncCommands所有方法執(zhí)行返回結(jié)果都是RedisFuture實例,而RedisFuture接口的定義如下:
public interface RedisFuture<V> extends CompletionStage<V>, Future<V> { String getError(); boolean await(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException; }
也就是,RedisFuture可以無縫使用Future或者JDK1.8中引入的CompletableFuture提供的方法。
反應式API
Lettuce引入的反應式編程框架是Project Reactor,如果沒有反應式編程經(jīng)驗可以先自行了解一下Project Reactor。
構(gòu)建RedisReactiveCommands實例:
RedisReactiveCommands<String, String> redisCommands = connection.reactive();
根據(jù)Project Reactor,RedisReactiveCommands的方法如果返回的結(jié)果只包含0或1個元素,那么返回值類型是Mono,如果返回的結(jié)果包含0到N(N大于0)個元素,那么返回值是Flux。
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