Redis筆記整理（二）：Java API使用與Redis分布式集群環境搭建

Redis Java API使用（一）：單機版本Redis API使用

Redis的Java API通過Jedis來進行操作，因此首先需要Jedis的第三方庫，因為使用的是Maven工程，所以先給出Jedis的依賴：

<dependency> <groupId>redis.clients</groupId> <artifactId>jedis</artifactId> </dependency>

基本代碼示例

Redis能提供的命令，Jedis也都提供了，而且使用起來非常類似，所以下面只是給出了部分操作的代碼。

package com.uplooking.bigdata; import org.junit.After; import org.junit.Before; import org.junit.Test; import redis.clients.jedis.Jedis; import java.util.List; import java.util.Map; import java.util.Set; /** * Redis操作之java API * jedis 是我們操作Redis的java api的入口 * 一個Jedis對象，就代表了一個Redis的連接 * CRUD */ public class RedisTest { private Jedis jedis; private String host; private int port; @Before public void setUp() { host = "uplooking01"; port = 6379; jedis = new Jedis(host, port); } @Test public void testCRUD() { //后去所有的key的集合 Set<String> keys = jedis.keys("*"); // jedis.select(index); 指定要執行操作的數據庫，默認操作的是0號數據 System.out.println(keys); //string System.out.println("**************String**************"); //刪除redis中的key nam1 Long del = jedis.del("nam1"); System.out.println(del == 1L ? "刪除成功~" : "刪除失敗~"); List<String> mget = jedis.mget("name", "age"); System.out.println(mget); //hash System.out.println("**************Hash**************"); Map<String, String> person = jedis.hgetAll("person"); //keyset //entryset for (Map.Entry<String, String> me : person.entrySet()) { String field = me.getKey(); String value = me.getValue(); System.out.println(field + "---" + value); } //list System.out.println("**************List**************"); List<String> seasons = jedis.lrange("season", 0, -1); for (String season : seasons) { System.out.println(season); } //set System.out.println("**************Set**************"); Set<String> nosql = jedis.smembers("nosql"); for (String db : nosql) { System.out.println(db); } //zset System.out.println("**************Zset**************"); Set<String> website = jedis.zrange("website", 0, -1); for (String ws : website) { System.out.println(ws); } } @After public void cleanUp() { jedis.close(); } }

JedisPool工具類開發

前面的代碼是每次都建立一個Jedis的連接，這樣比較消耗資源，可以使用JedisPool來解決這個問題，同時為了提高后面的開發效率，可以基於JedisPool來開發一個工具類。

JedisUtil.java

package com.uplooking.bigdata.common.util.redis; import com.uplooking.bigdata.constants.redis.JedisConstants; import redis.clients.jedis.Jedis; import redis.clients.jedis.JedisPool; import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig; import java.io.IOException; import java.util.Properties; /** * Redis Java API 操作的工具類 * 主要為我們提供 Java操作Redis的對象Jedis 模仿類似的數據庫連接池 * * JedisPool */ public class JedisUtil { private JedisUtil() {} private static JedisPool jedisPool; static { Properties prop = new Properties(); try { prop.load(JedisUtil.class.getClassLoader().getResourceAsStream("redis/redis.properties")); JedisPoolConfig poolConfig = new JedisPoolConfig(); //jedis連接池中最大的連接個數 poolConfig.setMaxTotal(Integer.valueOf(prop.getProperty(JedisConstants.JEDIS_MAX_TOTAL))); //jedis連接池中最大的空閑連接個數 poolConfig.setMaxIdle(Integer.valueOf(prop.getProperty(JedisConstants.JEDIS_MAX_IDLE))); //jedis連接池中最小的空閑連接個數 poolConfig.setMinIdle(Integer.valueOf(prop.getProperty(JedisConstants.JEDIS_MIN_IDLE))); //jedis連接池最大的等待連接時間 ms值 poolConfig.setMaxWaitMillis(Long.valueOf(prop.getProperty(JedisConstants.JEDIS_MAX_WAIT_MILLIS))); //表示jedis的服務器主機名 String host = prop.getProperty(JedisConstants.JEDIS_HOST); String JEDIS_PORT = "jedis.port"; int port = Integer.valueOf(prop.getProperty(JedisConstants.JEDIS_PORT)); //表示jedis的服務密碼 String password = prop.getProperty(JedisConstants.JEDIS_PASSWORD); jedisPool = new JedisPool(poolConfig, host, port, 10000); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } /** * 提供了Jedis的對象 * @return */ public static Jedis getJedis() { return jedisPool.getResource(); } /** * 資源釋放 * @param jedis */ public static void returnJedis(Jedis jedis) { jedis.close(); } }

JedisConstants.java

package com.uplooking.bigdata.constants.redis; /** * 專門用於存放Jedis的常量類 */ public interface JedisConstants { //表示jedis的服務器主機名 String JEDIS_HOST = "jedis.host"; //表示jedis的服務的端口 String JEDIS_PORT = "jedis.port"; //表示jedis的服務密碼 String JEDIS_PASSWORD = "jedis.password"; //jedis連接池中最大的連接個數 String JEDIS_MAX_TOTAL = "jedis.max.total"; //jedis連接池中最大的空閑連接個數 String JEDIS_MAX_IDLE = "jedis.max.idle"; //jedis連接池中最小的空閑連接個數 String JEDIS_MIN_IDLE = "jedis.min.idle"; //jedis連接池最大的等待連接時間 ms值 String JEDIS_MAX_WAIT_MILLIS = "jedis.max.wait.millis"; }

redis.properties

########################################## ### ### redis的配置文件 ### ########################################## ###表示jedis的服務器主機名 jedis.host=uplooking01 ###表示jedis的服務的端口 jedis.port=6379 ###表示jedis的服務密碼 jedis.password=uplooking ###jedis連接池中最大的連接個數 jedis.max.total=60 ###jedis連接池中最大的空閑連接個數 jedis.max.idle=30 ###jedis連接池中最小的空閑連接個數 jedis.min.idle=5 ###jedis連接池最大的等待連接時間 ms值 jedis.max.wait.millis=30000

后面就可以非常方便地使用這個工具類來進行Redis的操作：

// 獲得Jedis連接對象 Jedis jedis = JedisUtil.getJedis(); // 釋放Jedis對象資源 JedisUtil.returnJedis(jedis);

Redis分布式集群環境搭建

Redis集群理論知識

 Redis集群是一個分布式Redis存儲架構，可以在多個節點之間進行數據共享，解決Redis高可用、可擴展等問題。 Redis集群提供了以下兩個好處 1.將數據自動切分(split)到多個節點 2.當集群中的某一個節點故障時，redis還可繼續處理客戶端的請求 一個Redis集群包含16384個哈希槽(hash slot)，數據庫中的每個數據都屬於這16384個哈希槽中的一個。 集群使用公式CRC16(key)%16384來計算key屬於哪一個槽。集群中的每一個節點負責處理一部分哈希槽。 集群中的主從復制 集群中的每個節點都有1個到N個復制品，其中一個為主節點，其余為從節點，如果主節點下線了， 集群就會把這個主節點的一個從節點設置為新的主節點，繼續工作。這個集群就不會因為一個主節點的下線而無法正常工作。 如果某一個主節點和它所有的從節點都下線的話，redis集群就停止工作了。 Redis集群不保證數據的強一致性，在特定的情況下，redis集群會丟失已經執行過的命令。 使用異步復制(asynchronous replication)是Redis集群可能會丟失寫命令的其中一個原因， 有時候由於網絡原因，如果網絡斷開時間太長，redis集群就會啟用新的主節點，之前發給主節點的數據聚會丟失。

上面的理論知識，在完成下面Reids主從復制環境和分布式環境的搭建后，相信會有非常直觀的理解。

Redis主從復制集群安裝

這里使用三台設備，環境說明如下：

uplooking01 master uplooking02 slave uplooking03 slave 即uplooking01為主節點，02和03為從節點，主節點主要負責寫，從節點主要負責讀，不能寫。 另外在兩台從服務器上還會配置使用密碼，測試一下使用密碼時的連接方式（注意主服務器沒有設置密碼）。 下面的配置會對這些需求有所體現。

uplooking01 redis.conf配置如下：

bind uplooking01 daemonize yes（后台運行） logfile /opt/redis-3.2.0/logs/redis.log(日志文件，目錄必須存在)

uplooking02 redis.conf配置如下：

bind uplooking02 daemonize yes（后台運行） logfile /opt/redis-3.2.0/logs/redis.log(日志文件，目錄必須存在) slave-read-only yes requirepass uplooking slaveof uplooking01 6379

uplooking03 redis.conf配置如下：

bind uplooking03 daemonize yes（后台運行） logfile /opt/redis-3.2.0/logs/redis.log(日志文件，目錄必須存在) slave-read-only yes requirepass uplooking slaveof uplooking01 6379

上面的配置完成后，在兩台從服務器上分別啟動redis即完成了主從復制集群的配置，需要注意如下問題：

1.認證的問題 如果需要連接uplooking02或者uplooking03，那么需要加上密碼，否則無法完成認證。 有兩種方式： 可以在連接時就指定密碼：redis-cli -h uplooking03 -a uplooking 也可以先連接，到終端后再認證：auth uplooking 2.數據讀寫的問題 讀：三台服務器上都能完成數據的讀 寫：只能在主節點上完成數據的寫入 3.Java API的使用問題 在前面使用的代碼中，如果連接的是從服務器，則還需要配置密碼 以我們開發的JedisPool工具類為例，在創建JedisPool時需要指定密碼： jedisPool = new JedisPool(poolConfig, host, port, 10000, password);

Redis分布式集群安裝部署

集群說明：

1.前面搭建的只是主從復制的集群，這意味着，數據在三台機器上都是一樣的，其目的只是為了讀寫分離，提高讀的效率 同時也可以起到冗余的作用，主節點一旦出現故障，從節點可以替換，但顯然，這只是集群，而不是分布式。 2.但是可能會出現一個問題，就是當數據量過大時，所有的數據都保存在同一個節點上 (雖然兩台做了備份，但因為保存的數據都是一樣的，所以看做一個節點)， 單台服務器的數據存儲壓力會很大，因此，可以考慮使用分布式的環境來保存，這就是Redis的分布式集群。 分布式：數據分成幾份保存在不同的設備上 集群：對於相同的數據，都會有至少一個副本進行保存。 這可以類比hadoop中的hdfs或者是kafka中的partition(topic可以設置partition數量和副本因子) 3.在Redis中，搭建分布式集群環境至少需要6個節點，因此出於設備的考慮，這里會在同一台設備上操作 也就是說，這里搭建的是偽分布式環境，3個為主節點，另外3個分別為其從節點，用來保存其副本數據。 根據前面的理論知識，在分布式環境中，key值會進行如下的計算： CRC16(16) % 16384 來計算key值屬於哪一個槽，而對於我們的環境，每個主節點的槽位數量大概是16384 / 3 = 5461

1.解壓安裝包

[uplooking@uplooking01 ~]$ mkdir -p app/redis-cluster [uplooking@uplooking01 ~]$ tar -zxvf soft/redis-3.2.0.tar.gz -C app/redis-cluster/ 2.編譯安裝 [uplooking@uplooking01 ~]$ cd app/redis-cluster/redis-3.2.0/ [uplooking@uplooking01 redis-3.2.0]$ pwd /home/uplooking/app/redis-cluster/redis-3.2.0 [uplooking@uplooking01 redis-3.2.0]$ make [uplooking@uplooking01 redis-3.2.0]$ make install PREFIX=/home/uplooking/app/redis-cluster/redis-3.2.0

3.創建Redis節點

[uplooking@uplooking01 redis-cluster]$ mv redis-3.2.0/ 7000 [uplooking@uplooking01 redis-cluster]$ cp -r 7000 7001 [uplooking@uplooking01 redis-cluster]$ cp -r 7000 7002 [uplooking@uplooking01 redis-cluster]$ cp -r 7000 7003 [uplooking@uplooking01 redis-cluster]$ cp -r 7000 7004 [uplooking@uplooking01 redis-cluster]$ cp -r 7000 7005

4.修改各個節點的配置

以7000為例：

daemonize yes //配置redis后台運行 bind uplooking01 //綁定主機uplooking01 logfile "/home/uplooking/app/redis-cluster/7000/redis-7000.log" //注意目錄要存在 pidfile /var/run/redis-7000.pid //pidfile文件對應7000,7002,7003 port 7000 //端口 cluster-enabled yes //開啟集群 把注釋#去掉 cluster-config-file nodes-7000.conf //集群的配置 配置文件首次啟動自動生成 cluster-node-timeout 15000 //請求超時 設置15秒夠了 appendonly yes //aof日志開啟 有需要就開啟，它會每次寫操作都記錄一條日志

在其它的節點上，只需要修改為7001,7002…即可。

技巧：配置完成7000后，可以直接復制到其它節點，cp redis.conf ../7001，然后再充分利用vim中的1,$s///g將7000替換為其它數字，如7001等。

5.啟動各個節點

先創建一個批量啟動的腳本：

[uplooking@uplooking01 redis-cluster]$ cat start-all.sh #!/bin/bash cd 7000 bin/redis-server ./redis.conf cd .. cd 7001 bin/redis-server ./redis.conf cd .. cd 7002 bin/redis-server ./redis.conf cd .. cd 7003 bin/redis-server ./redis.conf cd .. cd 7004 bin/redis-server ./redis.conf cd .. cd 7005 bin/redis-server ./redis.conf cd ..

然后再執行腳本啟動。

6.查看服務

[uplooking@uplooking01 redis-cluster]$ ps -ef | grep redis 500 1460 1 0 01:17 ? 00:00:01 bin/redis-server uplooking01:7000 [cluster] 500 1464 1 0 01:17 ? 00:00:01 bin/redis-server uplooking01:7001 [cluster] 500 1468 1 0 01:17 ? 00:00:01 bin/redis-server uplooking01:7002 [cluster] 500 1472 1 0 01:17 ? 00:00:01 bin/redis-server uplooking01:7003 [cluster] 500 1474 1 0 01:17 ? 00:00:01 bin/redis-server uplooking01:7004 [cluster] 500 1480 1 0 01:17 ? 00:00:01 bin/redis-server uplooking01:7005 [cluster] 500 3233 1018 0 01:53 pts/0 00:00:00 grep redis

7.創建集群（核心）

現在就是要使用前面准備好的redis節點，將其串聯起來搭建集群。官方提供了一個工具：redis-trib.rb($REDIS_HOME/src 使用ruby編寫的一個程序，所以需要安裝ruby)：

$ sudo yum -y install ruby ruby-devel rubygems rpm-build 

再用gem這個命令安裝redis接口（gem是ruby的一個工具包）：

gem install redis [ -v 3.2.0] #[]中為可選項制定具體的軟件版本 # 在我安裝時，提示ruby版本需要>=2.2.2，但是上面接上redis接口的版本后就沒有問題了。

接下來運行一下redis-trib.rb：

[uplooking@uplooking01 7000]$ src/redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.56.101:7000 192.168.56.101:7001 192.168.56.101:7002 192.168.56.101:7003 192.168.56.101:7004 192.168.56.101:7005 >>> Creating cluster >>> Performing hash slots allocation on 6 nodes... Using 3 masters: 192.168.56.101:7000 192.168.56.101:7001 192.168.56.101:7002 Adding replica 192.168.56.101:7003 to 192.168.56.101:7000 Adding replica 192.168.56.101:7004 to 192.168.56.101:7001 Adding replica 192.168.56.101:7005 to 192.168.56.101:7002 M: 497bce5118057198afb0511cc7b88479bb0c3938 192.168.56.101:7000 slots:0-5460 (5461 slots) master M: f0568474acad5c707f25843add2d68455d2cbbb2 192.168.56.101:7001 slots:5461-10922 (5462 slots) master M: ebe86ea74af5612e6393c8e5c5b3363928a4b7b2 192.168.56.101:7002 slots:10923-16383 (5461 slots) master S: c99c55ab3fcea2d65ca3be5b4786390a6e463ea2 192.168.56.101:7003 replicates 497bce5118057198afb0511cc7b88479bb0c3938 S: 0a847801493a45d32487d701cd0fe37790d4b2f9 192.168.56.101:7004 replicates f0568474acad5c707f25843add2d68455d2cbbb2 S: 7f9e4bec579fda23a574a62d362a04463140bbc2 192.168.56.101:7005 replicates ebe86ea74af5612e6393c8e5c5b3363928a4b7b2 Can I set the above configuration? (type 'yes' to accept): yes >>> Nodes configuration updated >>> Assign a different config epoch to each node >>> Sending CLUSTER MEET messages to join the cluster Waiting for the cluster to join...... >>> Performing Cluster Check (using node 192.168.56.101:7000) M: 497bce5118057198afb0511cc7b88479bb0c3938 192.168.56.101:7000 slots:0-5460 (5461 slots) master M: f0568474acad5c707f25843add2d68455d2cbbb2 192.168.56.101:7001 slots:5461-10922 (5462 slots) master M: ebe86ea74af5612e6393c8e5c5b3363928a4b7b2 192.168.56.101:7002 slots:10923-16383 (5461 slots) master M: c99c55ab3fcea2d65ca3be5b4786390a6e463ea2 192.168.56.101:7003 slots: (0 slots) master replicates 497bce5118057198afb0511cc7b88479bb0c3938 M: 0a847801493a45d32487d701cd0fe37790d4b2f9 192.168.56.101:7004 slots: (0 slots) master replicates f0568474acad5c707f25843add2d68455d2cbbb2 M: 7f9e4bec579fda23a574a62d362a04463140bbc2 192.168.56.101:7005 slots: (0 slots) master replicates ebe86ea74af5612e6393c8e5c5b3363928a4b7b2 [OK] All nodes agree about slots configuration. >>> Check for open slots... >>> Check slots coverage... [OK] All 16384 slots covered.

仔細查看其提示，會對Redis分布式集群有一個更加清晰的理解。另外需要注意的是，由於redis-trib.rb 對域名或主機名支持不好,故在創建集群的時候要使用ip:port的方式。

8.測試

[uplooking@uplooking01 7000]$ bin/redis-cli -h uplooking01 -p 7000 -c uplooking01:7000> set name xpleaf -> Redirected to slot [5798] located at 192.168.56.101:7001 OK 192.168.56.101:7001> get name "xpleaf" 192.168.56.101:7001> [uplooking@uplooking01 7000]$ bin/redis-cli -h uplooking01 -p 7004 -c uplooking01:7004> get name -> Redirected to slot [5798] located at 192.168.56.101:7001 "xpleaf" 192.168.56.101:7001> [uplooking@uplooking01 7000]$ bin/redis-cli -h uplooking01 -p 7004 -c uplooking01:7004> set name yyh -> Redirected to slot [5798] located at 192.168.56.101:7001 OK 192.168.56.101:7001> get name "yyh" [uplooking@uplooking01 7000]$ bin/redis-cli -h uplooking01 -p 7002 -c uplooking01:7002> keys * (empty list or set) uplooking01:7002> get name -> Redirected to slot [5798] located at 192.168.56.101:7001 "yyh"

上面的測試可以充分說明下面幾個問題：

1.分布式 數據是分布式存儲的，根據key的不同會保存到不同的主節點上。 2.數據備份 從節點是作為備份節點的，跟前面的主從復制集群一樣，只是用來讀數據，當需要寫或修改數據時，需要切換到主節點上。

Redis Java API使用（二）：Cluster API使用

前面的代碼只適合操作單機版本的Redis，如果使用的是分布式的Redis集群，那么就需要修改一下代碼，這里，我們直接開發一個工具類JedisClusterUtil，如下：

package com.uplooking.bigdata.common.util.redis; import redis.clients.jedis.*; import java.io.IOException; import java.util.HashSet; import java.util.Properties; import java.util.Set; /** * Redis Java API 操作的工具類 * 專門負責redis的cluster模式 */ public class JedisClusterUtil { private JedisClusterUtil() {} private static JedisCluster jedisCluster; static { Set<HostAndPort> nodes = new HashSet<HostAndPort>(); nodes.add(new HostAndPort("uplooking01", 7000)); nodes.add(new HostAndPort("uplooking01", 7001)); nodes.add(new HostAndPort("uplooking01", 7002)); nodes.add(new HostAndPort("uplooking01", 7003)); nodes.add(new HostAndPort("uplooking01", 7004)); nodes.add(new HostAndPort("uplooking01", 7005)); jedisCluster = new JedisCluster(nodes);//得到的是redis的集群模式 } /** * 提供了Jedis的對象 * @return */ public static JedisCluster getJedis() { return jedisCluster; } /** * 資源釋放 * @param jedis */ public static void returnJedis(JedisCluster jedis) { try { jedis.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }

在使用時需要注意的是，JedisCluster在使用mget等API操作時，是不允許同時在多個節點上獲取數據的，例如：List<String> mget = jedis.mget(“name”, “age”);，如果name和age分別在不同的節點上，則會報異常，所以不建議使用此種方式來獲取數據。