• redis集群使用pipeline


    前言

    redis的pipeline可以一次性发送多个命令去执行,在执行大量命令时,可以减少网络通信次数提高效率。但是很可惜,redis的集群并不支持pipeline语法(只是不提供相应的方法而已)。不过只要稍稍看下jedis的源码,就可以发现虽然没有现成的轮子,但是却很好造。

    一、简介

    先说下redis集群的简单结构和数据的定位规则(见下图)。redis提供了16384个槽点,并为每个节点分配若干槽位,操作redis数据时会根据key进行hash,然后找到对应的节点进行操作,这也解释了为什么jedisCluster不支持pipeline。因为pipeline中若干个需要操作的key可能位于不同的分片,如果想要获取数据就必须进行一次请求的转发(可能这个词不标准,但是好理解,或者称之为漂移吧),这与pipeline为了减少网络通信次数的本意冲突。那我们只要根据key进行hash运算,然后再根据hash值获取连接,接着按照连接对所有的key进行分组,保证同一pipeline内所有的key都对应一个节点就好了,最后通过pipeline执行。试试吧,万一好使了呢

    二、思路

    既然知道了原因和流程,我们就试下能不能造轮子吧。首先我们需要hash算法以及根据hash结果获取JedisPool的方法,很不巧的是,jedis都提供了。

    为了实现上面的功能,我们需要一个类和两个属性,类是JedisClusterCRC16(hash算法),两个属性分别是connectionHandler(用于获取cache)和cache(根据hash值获取连接)

    有兴趣的同学可以看下JedisCluster的源码,它集成自BinaryJedisCluster,在BinaryJedisCluster有个connectionHandler属性,恰巧它又是protected修饰的,这不分明就是让你继承么。而cache属性在JedisClusterConnectionHandler中,注意这个类是抽象类,轻易的重写会导致整个功能都不能用了(如果内部实现不是很了解,继承往往优于重写,因为可以super嘛),我们发现它有一个实现类JedisSlotBasedConnectionHandler,那我们继承这个类就好了。详细的设计如下图:

    三、实现

    import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
    import org.apache.commons.pool2.impl.GenericObjectPoolConfig;
    import redis.clients.jedis.*;
    import redis.clients.util.JedisClusterCRC16;
    
    /**
     * @author zhangyining on 18/12/1 001.
     */
    @Slf4j
    public class JedisPipelineCluster extends JedisCluster {
    
        static {
            cluster = init();
        }
    
        private static JedisPipelineCluster cluster;
    
        public static JedisPipelineCluster getCluster(){
            return cluster;
        }
        private static JedisPipelineCluster init(){
            //todo 连接代码省略...
            return jedisCluster;
        }
    
        public JedisPool getJedisPoolFromSlot(String redisKey) {
            return getConnectionHandler().getJedisPoolFromSlot(redisKey);
        }
    
        private JedisPipelineCluster(Set<HostAndPort> jedisClusterNode, int timeout, int maxAttempts,final GenericObjectPoolConfig poolConfig){
            super(jedisClusterNode, timeout, maxAttempts, poolConfig);
            //继承可以添加个性化的方法,仔细看构造方法其实和父类是一样的
            connectionHandler = new JedisSlotAdvancedConnectionHandler(jedisClusterNode, poolConfig,
                    timeout, timeout);
        }
    
        private JedisSlotAdvancedConnectionHandler getConnectionHandler() {
            return (JedisSlotAdvancedConnectionHandler)this.connectionHandler;
        }
    
        private class JedisSlotAdvancedConnectionHandler extends JedisSlotBasedConnectionHandler {
    
            private JedisSlotAdvancedConnectionHandler(Set<HostAndPort> nodes, GenericObjectPoolConfig poolConfig, int connectionTimeout, int soTimeout) {
                super(nodes, poolConfig, connectionTimeout, soTimeout);
            }
          
            private JedisPool getJedisPoolFromSlot(String redisKey) {
                int slot = JedisClusterCRC16.getSlot(redisKey);
                JedisPool connectionPool = cache.getSlotPool(slot);
                if (connectionPool != null) {
                    return connectionPool;
                } else {
                    renewSlotCache();
                    connectionPool = cache.getSlotPool(slot);
                    if (connectionPool != null) {
                        return connectionPool;
                    } else {
                        throw new RuntimeException("No reachable node in cluster for slot " + slot);
                    }
                }
            }
        }
    }

    四、测试

    import redis.clients.jedis.Jedis;
    import redis.clients.jedis.JedisPool;
    import redis.clients.jedis.Pipeline;
    
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.HashMap;
    import java.util.List;
    import java.util.Map;
    
    /**
     * @author zhangyining on 18/12/1 001.
     */
    public class Test {
    
        public static void main(String[] args) {
            JedisPipelineCluster cluster = JedisPipelineCluster.getCluster();
            String[] testKeys = {"USER_FEAT_10013425884935", "USER_FEAT_10006864229638", "USER_FEAT_10008005187846"};
    
            Map<JedisPool, List<String>> poolKeys = new HashMap<>();
    
            for (String key : testKeys) {
                JedisPool jedisPool = cluster.getJedisPoolFromSlot(key);
                if (poolKeys.keySet().contains(jedisPool)){
                    List<String> keys = poolKeys.get(jedisPool);
                    keys.add(key);
                }else {
                    List<String> keys = new ArrayList<>();
                    keys.add(key);
                    poolKeys.put(jedisPool, keys);
                }
            }
    
            for (JedisPool jedisPool : poolKeys.keySet()) {
                Jedis jedis = jedisPool.getResource();
                Pipeline pipeline = jedis.pipelined();
    
                List<String> keys = poolKeys.get(jedisPool);
                keys.forEach(key ->pipeline.get(key));
                List result = pipeline.syncAndReturnAll();
                System.out.println(result);
                jedis.close();
            }
        }
    }

     五、总结

    之前看到过有人通过反射来获取connectionHandler和cache属性的,个人觉得反射虽然强大,但是明明可以继承却反射,有点怪怪的,看个人习惯吧。总之不管是那种方式,重点是熟悉redis集群是怎么分配数据以及执行请求的,剩下的不过是用不同的地方话(不用方式的代码)说出来而已

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