Redis集群扩容导致的Jedis客户端报JedisMovedDataException异常


  注:这是我们线上遇到的问题,这里讲同事的总结直接粘过来仅做一个记录。

0 问题的产生

由于线上Redis集群内存使用量已经接近达到预警阈值,需要对Redis集群扩容。(使用的是Redis自带的Redis-Cluster)

目前有6台主节点,6台从节点。

暂时称为:

  • redis-master001 ~ redis-master006
  • redis-slave001 ~ redis-slave006

需要增加3主3从。

  • redis-master007 ~ redis-master009
  • redis-slave007 ~ redis-master009

之前Redis集群的16384个槽均匀分配在6台主节点中,每个节点2730个槽。

为保证扩容后,槽依然均匀分布,需要将之前6台的每台机器上迁移出910个槽,方案如下:

  • redis-master001的910个slot迁移到redis-master007
  • redis-master002的910个slot迁移到redis-master007
  • redis-master003的910个slot迁移到redis-master008
  • redis-master004的910个slot迁移到redis-master008
  • redis-master005的910个slot迁移到redis-master009
  • redis-master006的910个slot迁移到redis-master009

分配完之后,每台节点1820个slot。

当将redis-master001的910个slot迁移到redis-master007后,业务上开始报下面的异常

在马赛克的上一行,可以看到是调Jedis的get方法出的问题。

1 原因及解决方案

问题的原因在于使用了Jedis客户端,改为使用JedisCluster客户端即可解决问题。

出问题的get方法是这样写的(在Jedis原生基础上包装了一层)

// 自己封装的get方法 public String get(String key) { String result = ";  // 为了打印获取连接耗时的日志,这里单独获取了一下Jedis连接  try (Jedis jedis = this.getResourceLog(key)) {  TimeCost timeCost = new TimeCost();  result = jedis.get(key); // 这里报错  debugLogger.debug("redis cluster get TimeCost={}", timeCost.getCostMillSeconds()); } // 其实改为下面这样get就可以解决一直报JedisMovedDataException问题  // return jedisCluster.get(key);  return result; }

getResourceLog方法的作用是根据key计算出这个key所在的slot,再通过slot获取Redis连接。代码如下

private Jedis getResourceLog(String key) { TimeCost tc = new TimeCost(); int slot = JedisClusterCRC16.getSlot(key); // CRC计算slot  debugLogger.debug("calc slot TimeCost={}", tc.getCostMillSeconds()); tc.reset(); Jedis jedis = connectionHandler.getConnectionFromSlot(slot); // 通过slot获取连接  debugLogger.debug("get connection TimeCost={}", tc.getCostMillSeconds()); return jedis; }

上面的get方法可以直接改为JedisCluster的get方法解决。

再考虑另外一种情况,如果必须通过Jedis操作呢?比如watch方法,JedisCluster是不提供watch的,那么只能通过上述方法在Redis集群中根据key获取到slot,再通过slot获取到jedis链接,然后调用watch。这样一来,在调watch的地方也会报JedisMovedDataException。

例如下面的代码,在业务上需要保证事务的情况下(或乐观锁),可能会这样实现:

Jedis jedis = null; String key = ...; // redis key try { // 通过上面的getResource方法获取jedis链接  jedis = getResource(userId); // 通过jedis watch key  if (RedisConstants.SAVE_TO_REDIS_OK.equals(jedis.watch(key))) { // .... 业务逻辑 ....  // ....  // 通过jedis链接开始事务  Transaction transaction = jedis.multi(); // ...  // ... 执行一些transaction操作...  // ...  // 提交事务  List<Object> execResult = transaction.exec(); return ...; } } catch (Exception ex) { // do something ... } finally { if (jedis != null) { try { if (!flag) { jedis.unwatch(); } } finally { jedis.close(); } } }

此时如果发生slot迁移,就会报JedisMovedDataException。

那这种情况下的解决方案是什么呢?

其实,优先catch住JedisMovedDataException,然后通过JedisCluster.get(key);一下就行,如下:

Jedis jedis = null; String key = ...; // redis key try { // 通过上面的getResource方法获取jedis链接  jedis = getResource(userId); // 通过jedis watch key  if (RedisConstants.SAVE_TO_REDIS_OK.equals(jedis.watch(key))) { // .... 业务逻辑 ....  // ....  // 通过jedis链接开始事务  Transaction transaction = jedis.multi(); // ...  // ... 执行一些transaction操作...  // ...  // 提交事务  List<Object> execResult = transaction.exec(); return ...; } } catch (JedisMovedDataException jmde) { jmde.printStackTrace(); // redisClusterService中维护着jedisCluster实例,这个get实际上调用的是jedisCluster的get  redisClusterService.get(key); return ...; } catch (Exception ex) { // do something ... } finally { if (jedis != null) { try { if (!flag) { jedis.unwatch(); } } finally { jedis.close(); } } }

需要注意的是,用Jedis的get是不能解决的。

2 JedisCluster类图

JedisCluster整体的UML关系如下,先有个整体的印象,在后面的源码分析中,可以再回来看。

 

 

3 为什么通过RedisCluster.get一下可以解决?

下面通过JedisCluster源码解释为什么这么做可以解决问题,注释中会有详细说明。

JedisCluster.get源码如下:

@Override public String get(final String key) { return new JedisClusterCommand<String>(connectionHandler, maxAttempts) { @Override public String execute(Jedis connection) { return connection.get(key); } }.run(key); }

发现他是委托给JedisClusterCommand来完成get操作的,也可以发现execute方法实际上是使用Jedis来执行的get。这个Jedis实际上就是通过上述方法,先计算出slot,再通过slot获取到Jedis链接的。关键在于最下面run方法的执行,下面具体看一下。

Run方法源码如下:

public T run(String key) { // JedisClusterCRC16.getSlot(key) 计算出slot  return runWithRetries(JedisClusterCRC16.getSlot(key), this.maxAttempts, false, null); }

runWithRetries源码如下

private T runWithRetries(final int slot, int attempts, boolean tryRandomNode, JedisRedirectionException redirect) { // 这里是一个重试机制,报异常时触发  if (attempts <= 0) { throw new JedisClusterMaxAttemptsException("No more cluster attempts left."); } Jedis connection = null; try { if (redirect != null) { connection = this.connectionHandler.getConnectionFromNode(redirect.getTargetNode()); if (redirect instanceof JedisAskDataException) { // TODO: Pipeline asking with the original command to make it faster....  connection.asking(); } } else { if (tryRandomNode) { connection = connectionHandler.getConnection(); } else { // 执行到这里,通过slot获取到Jedis connection  // 内部是通过一个map维护的slot到JedisPool的映射关系  connection = connectionHandler.getConnectionFromSlot(slot); } } // 执行上面JedisClusterCommand定义的execute方法。  return execute(connection); } catch (JedisNoReachableClusterNodeException jnrcne) { throw jnrcne; } catch (JedisConnectionException jce) { // release current connection before recursion  releaseConnection(connection); connection = null; if (attempts <= 1) { //We need this because if node is not reachable anymore - we need to finally initiate slots  //renewing, or we can stuck with cluster state without one node in opposite case.  //But now if maxAttempts = [1 or 2] we will do it too often.  //TODO make tracking of successful/unsuccessful operations for node - do renewing only  //if there were no successful responses from this node last few seconds  this.connectionHandler.renewSlotCache(); } return runWithRetries(slot, attempts - 1, tryRandomNode, redirect); } catch (JedisRedirectionException are) { // *** 关键在这 ***  // if MOVED redirection occurred,  // JedisMovedDataException是JedisRedirectionException的子类,所以会执行下面if中的代码  if (jre instanceof JedisMovedDataException) { // it rebuilds cluster's slot cache recommended by Redis cluster specification  // 重新通过这个jedis链接获取RedisCluster中的Node信息以及slot信息  this.connectionHandler.renewSlotCache(connection); } // release current connection before recursion  releaseConnection(connection); connection = null; return runWithRetries(slot, attempts - 1, false, jre); } finally { releaseConnection(connection); } }

注释中说到了最终会通过this.connectionHandler.renewSlotCache(connection);来重新获取slot信息。下面来看下这个方法。

public void renewSlotCache(Jedis jedis) { cache.renewClusterSlots(jedis); }

调用了cache的renewClusterSlots方法来重新获取slot信息,这个cache是JedisClusterInfoCache类的实例,他里面维护这Node和Slot信息,如下:

public class JedisClusterInfoCache { private final Map<String, JedisPool> nodes = new HashMap<String, JedisPool>(); private final Map<Integer, JedisPool> slots = new HashMap<Integer, JedisPool>(); // .. }

renewClusterSlots方法如下

public void renewClusterSlots(Jedis jedis) { //If rediscovering is already in process - no need to start one more same rediscovering, just return  if (!rediscovering) { try { w.lock(); if (!rediscovering) { rediscovering = true; try { if (jedis != null) { try { // 关键在于这一步,这个方法会重新从远程集群中获取最新的slot信息  discoverClusterSlots(jedis); return; } catch (JedisException e) { //try nodes from all pools  } } for (JedisPool jp : getShuffledNodesPool()) { Jedis j = null; try { j = jp.getResource(); discoverClusterSlots(j); return; } catch (JedisConnectionException e) { // try next nodes  } finally { if (j != null) { j.close(); } } } } finally { rediscovering = false; } } } finally { w.unlock(); } } }

关键在于discoverClusterSlots方法,这个方法的实现如下:

private void discoverClusterSlots(Jedis jedis) { // 通过slots命令从远程获取slot信息  List<Object> slots = jedis.clusterSlots(); this.slots.clear(); // 清除本地缓存slot信息  // 每个slotInfoObj包含集群中某一节点的slot信息  for (Object slotInfoObj : slots) { List<Object> slotInfo = (List<Object>) slotInfoObj; if (slotInfo.size() <= MASTER_NODE_INDEX) { continue; } // 计算当前节点的slot信息  List<Integer> slotNums = getAssignedSlotArray(slotInfo); // hostInfos  // 获取这组slot所在的节点信息  List<Object> hostInfos = (List<Object>) slotInfo.get(MASTER_NODE_INDEX); if (hostInfos.isEmpty()) { continue; } // at this time, we just use master, discard slave information  HostAndPort targetNode = generateHostAndPort(hostInfos); // 重新关联这组slot到远程节点的映射,至此,完成slot信息的刷新  assignSlotsToNode(slotNums, targetNode); } }

4 为什么Jedis的get不行?

首先我们来对比一下JedisCluster的get和Jedis的get

JedisCluster.get

@Override public String get(final String key) { return new JedisClusterCommand<String>(connectionHandler, maxAttempts) { @Override public String execute(Jedis connection) { return connection.get(key); // 这里追踪进去,就是Jedis.get  } }.run(key); }

Jedis.get

@Override public String get(final String key) { checkIsInMultiOrPipeline(); client.get(key); return client.getBulkReply(); }

由此可知,Jedis.get没有了run方法中的异常重试和重新发现机制,所以Jedis.get不行。

5 总结

本文从一次线上扩容引发问题的讨论,由扩容引出了slot的迁移,由slot的迁移引出线上报错-JedisMovedDataException,然后说明了引发这个异常的原因,是因为我们使用了Jedis客户端,导致无法自动发现远程集群slot的变化。

然后提出了解决方案,通过使用JedisCluster来解决无法自动发现slot变化的问题。并从源码的角度说明了为什么JedisCluster的get方法可以自动发现远程slot的变化。


免责声明!

本站转载的文章为个人学习借鉴使用,本站对版权不负任何法律责任。如果侵犯了您的隐私权益,请联系本站邮箱yoyou2525@163.com删除。



 
粤ICP备18138465号  © 2018-2025 CODEPRJ.COM