Redis学习--客户端

客户端通信协议

一，客户端与服务端之间的通信协议是在TCP协议之上构建的。
二，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。

• 发送命令格式

*<参数数量> CRLF // CRLF代表"\r\n"
$<参数1的字节数量> CRLF
<参数1> CRLF
...
$<参数N的字节数量> CRLF
<参数N> CRLF

• 返回结果格式
  Redis的返回结果类型分为以下五种，如图4-2所示：

状态回复：在RESP中第一个字节为"+"。
错误回复：在RESP中第一个字节为"-"。
整数回复：在RESP中第一个字节为"："。
字符串回复：在RESP中第一个字节为"$"。
多条字符串回复：在RESP中第一个字节为"*"。

Redis五种回复类型在RESP下的编码

Java客户端Jedis

• Jedis的基本使用方法

# 1. 生成一个Jedis对象，这个对象负责和指定Redis实例进行通信
Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);
# 2. jedis执行set操作
jedis.set("hello", "world");
# 3. jedis执行get操作, value="world"
String value = jedis.get("hello");

• Jedis对于Redis五种数据结构的操作

// 1.string
// 输出结果：OK
jedis.set("hello", "world");
// 输出结果：world
jedis.get("hello");
// 输出结果：1
jedis.incr("counter");
// 2.hash
jedis.hset("myhash", "f1", "v1");
jedis.hset("myhash", "f2", "v2");
// 输出结果：{f1=v1, f2=v2}
jedis.hgetAll("myhash");
// 3.list
jedis.rpush("mylist", "1");
jedis.rpush("mylist", "2");
jedis.rpush("mylist", "3");
// 输出结果：[1, 2, 3]
jedis.lrange("mylist", 0, -1);
// 4.set
jedis.sadd("myset", "a");
jedis.sadd("myset", "b");
jedis.sadd("myset", "a");
// 输出结果：[b, a]
jedis.smembers("myset");
// 5.zset
jedis.zadd("myzset", 99, "tom");
jedis.zadd("myzset", 66, "peter");
jedis.zadd("myzset", 33, "james");
// 输出结果：[[["james"],33.0], [["peter"],66.0], [["tom"],99.0]]
jedis.zrangeWithScores("myzset", 0, -1);

• Jedis连接池的使用方法
  上面使用的是Jedis的直连方式,，所谓直连是指Jedis每次都会新建TCP连接，使用后再断开连接

  
  Jedis连接池使用方式
  

  1）Jedis连接池（通常JedisPool是单例的）：

// common-pool连接池配置，这里使用默认配置，后面小节会介绍具体配置说明
GenericObjectPoolConfig poolConfig = new GenericObjectPoolConfig();
// 初始化Jedis连接池
JedisPool jedisPool = new JedisPool(poolConfig, "127.0.0.1", 6379);

2）获取Jedis对象不再是直接生成一个Jedis对象进行直连，而是从连接池直接获取，代码如下：

Jedis jedis = null;
try {
    // 1. 从连接池获取jedis对象
    jedis = jedisPool.getResource();
    // 2. 执行操作
    jedis.get("hello");
    } catch (Exception e) {
        logger.error(e.getMessage(),e);
    } finally {
        if (jedis != null) {
            // 如果使用JedisPool，close操作不是关闭连接，代表归还连接池
            jedis.close();
        }
    }

GenericObjectPoolConfig的重要属性

Redis中Pipeline的使用方法

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();
}

Jedis的Lua脚本

// script：Lua脚本内容  keyCount：键的个数 params：相关参数KEYS和ARGV
Object eval(String script, int keyCount, String... params)
Object evalsha(String sha1, int keyCount, String... params)
String scriptLoad(String script)

客户端管理

• 客户端API
  client list
  client list命令能列出与Redis服务端相连的所有客户端连接信息.
  （1）标识：id、addr、fd、name
  四个属性属于客户端的标识
  （2）输入缓冲区：qbuf、qbuf-free
  Redis为每个客户端分配了输入缓冲区，它的作用是将客户端发送的命令临时保存，同时Redis从会输入缓冲区拉取命令并执行,注意,一旦某个客户端的输入缓冲区超过1G，客户端将会被关闭.
  输入缓冲区不受maxmemory控制，假设一个Redis实例设置了maxmemory为4G，已经存储了2G数据，但是如果此时输入缓冲区使用了3G，已经超过maxmemory限制，可能会产生数据丢失、键值淘汰、OOM等情况（如图所示）。

  
  输入缓冲区超过了maxmemory
  对比client list和info clients监控输入缓冲区的优劣势
  

  （3）输出缓冲区：obl、oll、omem
  按照客户端的不同分为三种：普通客户端、发布订阅客户端、slave客户端

  
  三种不同类型客户端的输出缓冲区

client-output-buffer-limit <class> <hard limit> <soft limit> <soft seconds>

·<class>：客户端类型，分为三种。a）normal：普通客户端；b）slave：slave客户端，用于复制；c）pubsub：发布订阅客户端。
·<hard limit>：如果客户端使用的输出缓冲区大于<hard limit>，客户端会被立即关闭。
·<soft limit>和<soft seconds>：如果客户端使用的输出缓冲区超过了<softlimit>并且持续了<soft limit>秒，客户端会被立即关闭。

默认配置

client-output-buffer-limit normal 0 0 0
client-output-buffer-limit slave 256mb 64mb 60
client-output-buffer-limit pubsub 32mb 8mb 60

输出缓冲区由两部分组成：固定缓冲区（16KB,数组结构）和动态缓冲区(list结构)

输出缓冲区两个组成部分：固定缓冲区和动态缓冲区

限制:
1.限制普通客户端输出缓冲区:client-output-buffer-limit normal 20mb 10mb 120
2·适当增大slave的输出缓冲区的，如果master节点写入较大，slave客户端的输出缓冲区可能会比较大，一旦slave客户端连接因为输出缓冲区溢出被kill，会造成复制重连。
3·限制容易让输出缓冲区增大的命令，例如，高并发下的monitor命令就是一个危险的命令。
4·及时监控内存，一旦发现内存抖动频繁，可能就是输出缓冲区过大。
（4）客户端的存活状态
client list中的age和idle分别代表当前客户端已经连接的时间和最近一次的空闲时间,当age等于idle时，说明连接一直处于空闲状态
（5）客户端的限制maxclients和timeout
Redis提供了maxclients参数来限制最大客户端连接数，一旦连接数超过maxclients，新的连接将被拒绝。maxclients默认值是10000,可以通过config set maxclients对最大客户端连接数进行动态设置
由于业务方使用不当（例如没有主动关闭连接）可能存在大量idle连接,Redis提供了timeout（单位为秒）参数来限制连接的最大空闲时间，一旦客户端连接的idle时间超过了timeout，连接将会被关闭.(config set timeout 30)
（6）其他
1.client setName和client getName
2.client kill ip:port
3.client pause timeout(毫秒),用于阻塞客户端timeout毫秒数(可以用来让主从复制保持一致).
4.monitor 用于监控Redis正在执行的命令(高并发下monitor命令使用大量输出缓冲区)

客户端常见异常

• 无法从连接池获取到连接
  JedisPool中的Jedis对象个数是有限的，默认是8个。高并发下连接池设置过小,没有正确使用连接池会出现这种情况.
• 客户端读写超时
  读写超时间设置得过短,命令本身就比较慢,客户端与服务端网络不正常,Redis自身发生阻塞
• 客户端连接超时
  连接超时设置得过短，造成tcp-backlog已满，造成新的连接失败,客户端与服务端网络不正常
• 客户端缓冲区异常
  输出缓冲区满,长时间闲置连接被服务端主动断开,不正常并发读写