原文: https://blog.csdn.net/u014608280/article/details/84586042
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一、简介
redis 客户端和服务端之间通信的协议是RESP(REdis Serialization Protocol)。传输层使用TCP。RESP的特点是:
实现容易
解析快
人类可读
二、数据类型 和协议格式
RESP实际上是一个支持以下数据类型的序列化协议:简单字符串(Simple Strings),错误(Errors),整数(Integers),批量字符串(Bulk String)和数组(Arrays)。
RESP在Redis中用作请求 - 响应协议的方式如下:
客户端将命令作为Bulk Strings的RESP数组发送到Redis服务器。
服务器根据命令实现回复一种RESP类型。
在RESP中,某些数据的类型取决于第一个字节:
对于简单字符串,回复的第一个字节是“+”
对于错误,回复的第一个字节是“ - ”
对于整数,回复的第一个字节是“:”
对于批量字符串,回复的第一个字节是“$”
对于数组,回复的第一个字节是“ *”
在RESP中,协议的不同部分始终以“ r n”(CRLF)结束。
三、请求格式
*<number of arguments> CR LF
$<number of bytes of argument 1> CR LF
<argument data> CR LF
...
$<number of bytes of argument N> CR LF
<argument data> CR LF
*<number of arguments> :字符串的个数
$<number of bytes of argument N> :第N个字符串的长度
<argument data> :字符串值
示例:
*3
$3
set
$5
key11
$7
value11
wireshark 抓包数据:
四、回复格式
1、简单字符串(Simple Strings)
+OK
+ 固定开始,
固定结束, 中间即为回复的内容。
2、错误(Errors)
-Error message
类似简单字符串,但是开头用‘-’表示是错误信息。
Error 称为错误类型,“ - ”之后的第一个单词,直到第一个空格或换行符 ,常见的有ERR、WRONGTYPE、NOSCRIPT等。
message 表示错误信息。
以下是一些redis返回的错误:
-ERR unknown command 'foobar'
-WRONGTYPE Operation against a key holding the wrong kind of value
-NOSCRIPT No matching script. Please use EVAL.
-READONLY You can't write against a read only slave.
-OOM command not allowed when used memory > 'maxmemory'.
-EXECABORT Transaction discarded because of previous errors.
-BUSYKEY Target key name already exists.
3、整数(Integers)
:1000
像INCR、LLEN、LASTSAVE等命令返回的都是整数表示增量编号、长度、时间。
像EXISTS或SISMEMBER之类类的命令将返回1表示true,0表示false
返回的整数保证在有符号的64位整数范围内。
4、批量字符串(Bulk strings)
$6
foobar
Bulk Strings用于表示长度最大为512 MB的单个二进制安全字符串。
批量字符串按以下方式编码:
一个“$”字节后跟组成字符串的字节数(一个前缀长度),由CRLF终止。
实际的字符串数据。
最终的CRLF。
$0
表示空字符串
$-1
表示NULL
5、数组(Arrays)
RESP数组使用以下格式发送:
一个*字符作为第一个字节,后跟数组中的元素数作为十进制数,后跟CRLF。
Array的每个元素的附加RESP类型。
*0
表示空数组
*2
$3
foo
$3
bar
表示"foo"和"bar" 两个批量字符串数组
*-1
表示NULL数组
*2
*3
:1
:2
:3
*2
+Foo
-Bar
表示一个由两个元素组成的数组,该数组包含三个整数1,2,3以及一个简单字符串和一个错误的数组。
五、内联命令
当你需要和 Redis 服务器进行沟通, 但又找不到 redis-cli , 而手上只有 telnet 的时候, 你可以通过 Redis 特别为这种情形而设的内联命令格式来发送命令。
以下是一个客户端和服务器使用内联命令来进行交互的例子:
客户端: PING
服务器: +PONG
以下另一个返回整数值的内联命令的例子:
客户端: EXISTS somekey
服务器: :0
因为没有了统一请求协议中的 "*" 项来声明参数的数量, 所以在 telnet 会话输入命令的时候, 必须使用空格来分割各个参数, 服务器在接收到数据之后, 会按空格对用户的输入进行分析(parse), 并获取其中的命令参数。
通过wireshark抓包来看:
对比用redis_cli客户端执行ping命令抓包
可以看出只是请求格式改变了,应答的格式没有改变。
六、多命令和流水线
客户端可以通过流水线, 在一次写入操作中发送多个命令:
在发送新命令之前, 无须阅读前一个命令的回复。
多个命令的回复会在最后一并返回。
七、订阅和发布
SUBSCRIBE、UNSUBSCRIBE 和 PUBLISH三个命令实现了发布与订阅信息泛型(Publish/Subscribe messaging paradigm), 在这个实现中, 发送者(发送信息的客户端)不是将信息直接发送给特定的接收者(接收信息的客户端), 而是将信息发送给频道(channel), 然后由频道将信息转发给所有对这个频道感兴趣的订阅者。
发送者无须知道任何关于订阅者的信息, 而订阅者也无须知道是那个客户端给它发送信息, 它只要关注自己感兴趣的频道即可。
对发布者和订阅者进行解构(decoupling), 可以极大地提高系统的扩展性(scalability), 并得到一个更动态的网络拓扑(network topology)。
比如说, 要订阅频道 foo 和 bar , 客户端可以使用频道名字作为参数来调用 SUBSCRIBE 命令:
redis> SUBSCRIBE foo bar
当有客户端发送信息到这些频道时, Redis 会将传入的信息推送到所有订阅这些频道的客户端里面。
正在订阅频道的客户端不应该发送除 SUBSCRIBE 和 UNSUBSCRIBE 之外的其他命令。 其中, SUBSCRIBE 可以用于订阅更多频道, 而 UNSUBSCRIBE 则可以用于退订已订阅的一个或多个频道。
SUBSCRIBE 和 UNSUBSCRIBE 的执行结果会以信息的形式返回, 客户端可以通过分析所接收信息的第一个元素, 从而判断所收到的内容是一条真正的信息, 还是 SUBSCRIBE 或 UNSUBSCRIBE 命令的操作结果。
频道转发的每条信息都是一条带有三个元素的多条批量回复(multi-bulk reply)。
信息的第一个元素标识了信息的类型:
subscribe : 表示当前客户端成功地订阅了信息第二个元素所指示的频道。 而信息的第三个元素则记录了目前客户端已订阅频道的总数。
unsubscribe : 表示当前客户端成功地退订了信息第二个元素所指示的频道。 信息的第三个元素记录了客户端目前仍在订阅的频道数量。 当客户端订阅的频道数量降为 0 时, 客户端不再订阅任何频道, 它可以像往常一样, 执行任何 Redis 命令。
message : 表示这条信息是由某个客户端执行 PUBLISH 命令所发送的, 真正的信息。 信息的第二个元素是信息来源的频道, 而第三个元素则是信息的内容。
举个例子, 如果客户端执行以下命令:
redis> SUBSCRIBE first second
那么它将收到以下回复:
1) "subscribe"
2) "first"
3) (integer) 1
1) "subscribe"
2) "second"
3) (integer) 2
如果在这时, 另一个客户端执行以下 PUBLISH 命令:
redis> PUBLISH second Hello
那么之前订阅了 second 频道的客户端将收到以下信息:
1) "message"
2) "second"
3) "hello"
当订阅者决定退订所有频道时, 它可以执行一个无参数的 UNSUBSCRIBE 命令:
redis> UNSUBSCRIBE
这个命令将接到以下回复:
1) "unsubscribe"
2) "second"
3) (integer) 1
1) "unsubscribe"
2) "first"
3) (integer) 0
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