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Redis Java Redis Java Lettuce驱动框架原理解析

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Lettuce是一个高性能基于Java编写的Redis驱动框架,底层集成了Project Reactor提供天然的反应式编程,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的异步编程特性,在保证高性能的同时提供了十分丰富易用的API,5.1版本的新特性如下:

注意一点:Redis的版本至少需要2.6,当然越高越好,API的兼容性比较强大。

引入依赖项:

<dependency>
<groupId>io.lettuce</groupId>
<artifactId>lettuce-core</artifactId>
<version>5.3.4.RELEASE</version>
</dependency>

一、连接Redis

单机、哨兵、集群模式下连接Redis需要一个统一的标准去表示连接的细节信息,在Lettuce中这个统一的标准是RedisURI。可以通过三种方式构造一个RedisURI实例:

定制的字符串URI语法:

RedisURI uri = RedisURI.create("redis://localhost/");

使用建造器(RedisURI.Builder):

RedisURI uri = RedisURI.builder().withHost("localhost").withPort(6379).build();

直接通过构造函数实例化:

RedisURI uri = new RedisURI("localhost", 6379, 60, TimeUnit.SECONDS);

二、基本使用

Lettuce使用的时候依赖于四个主要组件:

一个基本使用例子如下:

RedisURI redisUri = RedisURI.builder()          // <1> 创建单机连接的连接信息
    .withHost("localhost")
    .withPort(6379)
    .withTimeout(Duration.of(10, ChronoUnit.SECONDS))
    .build();
RedisClient redisClient = RedisClient.create(redisUri);  // <2> 创建客户端
StatefulRedisConnection<String, String> connection = redisClient.connect();   // <3> 创建线程安全的连接
RedisCommands<String, String> redisCommands = connection.sync();        // <4> 创建同步命令
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> 关闭连接
redisClient.shutdown(); // <6> 关闭客户端

关闭连接一般在应用程序停止之前操作,一个应用程序中的一个Redis驱动实例不需要太多的连接(一般情况下只需要一个连接实例就可以,如果有多个连接的需要可以考虑使用连接池,其实Redis目前处理命令的模块是单线程,在客户端多个连接多线程调用理论上没有效果)。

关闭客户端一般应用程序停止之前操作,如果条件允许的话,基于后开先闭原则,客户端关闭应该在连接关闭之后操作。

三、Lettuce API

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的具体实现可以直接从StatefulRedisConnection实例获取,见其接口定义:

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,在不指定编码解码器RedisCodec的前提下,RedisClient创建的StatefulRedisConnection实例一般是泛型实例StatefulRedisConnection<String,String>,也就是所有命令API的KEY和VALUE都是String类型,这种使用方式能满足大部分的使用场景。当然,必要的时候可以定制编码解码器RedisCodec<K,V>。

同步API

先构建RedisCommands实例

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在所有命令调用之后会立即返回结果。如果熟悉Jedis的话,RedisCommands的用法其实和它相差不大。

异步API

先构建RedisAsyncCommands实例:

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所有方法执行返回结果都是RedisFuture实例,而RedisFuture接口的定义如下:

public interface RedisFuture<V> extends CompletionStage<V>, Future<V> {
  String getError();
  boolean await(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException;
}  

也就是,RedisFuture可以无缝使用Future或者JDK1.8中引入的CompletableFuture提供的方法。

反应式API

Lettuce引入的反应式编程框架是Project Reactor,如果没有反应式编程经验可以先自行了解一下Project Reactor。

构建RedisReactiveCommands实例:

RedisReactiveCommands<String, String> redisCommands = connection.reactive();

根据Project Reactor,RedisReactiveCommands的方法如果返回的结果只包含0或1个元素,那么返回值类型是Mono,如果返回的结果包含0到N(N大于0)个元素,那么返回值是Flux。

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