以前只會用redis -cli客戶端, 或者在java程序里使用jedis來作為介質與redis服務器通信.這兩天正好在實習中接觸了一點這方面的內容. 五一放假就稍微翻了翻redis相關資料.
本篇博客一來是給自己整理筆記,二來是給學校的同學們分享: 面向於使用過redis, 但只是停留在基本set get的命令, 不了解其中原理的同學.
介紹redis的ping pong
首先介紹一下ping pong.. (既然有同學不懂..我就再加上ping pong的介紹吧)
登錄redis cli客戶端后, 輸入ping, 服務器會返回pong, 來表示連接狀況是完好的, 也表示了服務器大體上是正常運轉的.
其中的第一行是我用docker 啟動的客戶端, 大家如果不是docker的話, 自己正常啟動redis -cli就行..
ping之后就會收到pong
(大家問了docker怎么用...我這里附上一個地址...http://www.runoob.com/docker/docker-install-redis.html )
使用Java socket 來實現 Redis 的ping pong
抄代碼的時候大家良心一點...不要去用我的ip去試...(非要拿我的試也沒關系...因為我已經偷偷改掉一位數了)
public static void main(String[] args) throws Exception {
// socket
Socket socket = new Socket("140.143.135.210", 6379);
// oi流
OutputStream os = socket.getOutputStream();
InputStream is = socket.getInputStream();
// 向redis服務器寫
os.write("PING\r\n".getBytes());
//從redis服務器讀,到bytes中
byte[] bytes = new byte[1024];
int len = is.read(bytes);
// to string 輸出一下
System.out.println(new String(bytes,0,len));
}
返回的結果如下:
問: 為什么會有一個 '+'符號 呢? redis -cli里是沒有這個加號的呀? 答:這個和通信協議有關, 一會兒再介紹具體的含義. 不過redis -cli只是把這個'+'符號吞掉處理了, 沒顯示出來罷了. 如果這么說還不理解的話......看下面代碼...
public static void main(String[] args) throws Exception {
// socket
Socket socket = new Socket("140.143.135.210", 6379);
// oi流
OutputStream os = socket.getOutputStream();
InputStream is = socket.getInputStream();
// 向redis服務器寫
os.write("PING\r\n".getBytes());
//從redis服務器讀,到bytes中
byte[] bytes = new byte[1024];
if(is.read()=='+'){
// to string 輸出一下
int len = is.read(bytes);
System.out.println(new String(bytes,0,len));
}
// else if $
// else if *
// else
}
這樣就跟redis -cli里的一樣啦.就只是pong了
ps: 不是我逗大家玩....jedis在在協議層也是類似於這樣的寫法, 把 $ * + 這幾個符號挨個判斷來確定傳輸內容的含義的...
實現一下SET 和 GET 吧
咱們先實現, 稍后再講解其中的協議內容
set:
public static void main(String[] args) throws Exception {
// socket
Socket socket = new Socket("140.143.135.210", 6379);
// oi流
OutputStream os = socket.getOutputStream();
InputStream is = socket.getInputStream();
// 向redis服務器寫
os.write("set hello world123\r\n".getBytes());
//從redis服務器讀,到bytes中
byte[] bytes = new byte[1024];
int len = is.read(bytes);
// to string 輸出一下
System.out.println(new String(bytes,0,len));
}
get:
public static void main(String[] args) throws Exception {
// socket
Socket socket = new Socket("140.143.135.310", 6379);
// oi流
OutputStream os = socket.getOutputStream();
InputStream is = socket.getInputStream();
// 向redis服務器寫
os.write("get hello\r\n".getBytes());
//從redis服務器讀,到bytes中
byte[] bytes = new byte[1024];
int len = is.read(bytes);
// to string 輸出一下
System.out.println(new String(bytes,0,len));
}
解釋上面例子中的+和$符號
ps:本文只是一個博客,並非官方文檔, 所以不會一下子拋出很多概念, 只是一點點引導着同學們看, 看的着急的同學可以直接去看官方文檔
https://redis.io/topics/protocol , 這里還有個中文版: http://doc.redisfans.com/topic/protocol.html
加號'+' 是來表示狀態回復的, 在redis服務端向客戶端返回狀態信息時, 就會先發送一個`+`符號來開頭.
接下來是相應的狀態信息, 例如'OK'什么的.
最后, 要以'\r\n' 來結尾... 咱們看一下代碼就明白了
public static void main(String[] args) throws Exception {
// socket
Socket socket = new Socket("140.143.135.210", 6379);
// oi流
OutputStream os = socket.getOutputStream();
InputStream is = socket.getInputStream();
// 向redis服務器寫
os.write("set hello world123\r\n".getBytes());
//從redis服務器讀,到bytes中
byte[] bytes = new byte[1024];
if (is.read() == '+') {
System.out.println("這是一個狀態回復哦! 怎么知道的呢? `+` 號就表示 '狀態回復' 了");
int len = is.read(bytes);
System.out.println("回復的狀態是: " + new String(bytes, 0, len));
}
// 大家想不想看看bytes里面到底有幾個字符嗎?
System.out.println(Arrays.toString(bytes));
// 輸出的是 [79, 75, 13, 10, 0, 0, 0, 0, 0,....]
// 其中 79 75 是 `OK`
// 其中 13 10 是 `\r\n`
// 后面的一串0 是 表示沒有后續內容, 已經讀完.
}
$ 表示批量讀取, 一般格式是: $<數字>, 數字來表示正文的內容的字節數
抓包后是這樣的, 客戶端向服務端發送了"get hello", 服務端向客戶端發送了藍色的這兩行.
public static void main(String[] args) throws Exception {
// socket
Socket socket = new Socket("140.143.135.210", 6379);
// oi流
OutputStream os = socket.getOutputStream();
// 為了解析'\r\n'方便, 我就用改為字符流了
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
// 向redis服務器寫
os.write("get hello\r\n".getBytes());
// 緩沖數組
char[] chars = new char[1024];
//從redis服務器讀,到bytes中
if (br.read() == '$') {
System.out.println("這是一個批量回復哦! 怎么知道的呢? `$` 號就表示 '批量回復' 了");
System.out.println("$ 后面會跟一個數字, 來表示正文內容的大小");
// readLine直接能判斷'\r' '\n'
int len = Integer.parseInt(br.readLine());
System.out.println("$后面跟着的數字是: " + len + ", 表示正文是" + len + "個字節, 接下來只要讀取" + len + "個字節就好了");
// 接下來只讀取len個字符就ok了 (其實單位應該是字節, 但是我中途為了readLine省事, 改用了字符流, 個數是不變的)
br.read(chars, 0, len);
System.out.println("get到的結果是: " + new String(chars, 0, len) + ", 數一數真的是" + len + "個字符");
}
}
Redis通信協議就只是這樣?
no!!!剛才客戶端向服務端發送的 "get hello" , 這種只是"內聯命令", 而不是Redis真正的通信協議.
問: 什么意思呢? 答: 就是說你可以像之前那樣給服務端發, 服務器端接受到后, 會遍歷一遍你發送的內容, 最后根據空格來分析你所發的內容的含義.
問: 這樣有什么不好的嗎? 答: 如果這樣的話, 你就把解析的工作交給了服務器來做, 會加大服務器的工作量.
問: 那怎么樣才是符合規范的呢? 符合協議的話真的會提高服務器的效率? 答: 首先看一下符合協議的客戶端和服務端之間的交互把.如下例子:
例: set java python ,抓到包之后是這樣的:
紅色是客戶端發送的內容, 藍色是服務器端返回的內容.
咱們一起解析一下:
*3表示 , 客戶端即將發送3段內容
哪三段呢? 第一段: '$3 SET' 第二段: '$4 java' 第三段: '$6 python'
更嚴格地說: 第一段: '$3\r\nSET\r\n' 第二段:'$4\r\njava\r\n' 第三段:'$6\r\npython\r\n'
$符號的意思在上一小節就已經提到過了, 表示下文的內容的長度, 方便服務器進行讀取.
例如: $6就已經把python的長度給匯報出來了, 服務器只需要截取區間[index, index+6]就好了, 不需要去找空格在什么地方(找空格的時間復雜度是O(n), 而$6這種寫法是O(1) )
Jedis呢?
其實Jedis做的工作大體就是把SET key value 這樣的格式轉化為下面這種格式, 然后發到Redis服務端:
*3\r\n $3\r\n SET\r\n $3\r\n key\r\n $5\r\n value\r\n