redis集群使用pipeline

前言

redis的pipeline可以一次性发送多个命令去执行，在执行大量命令时，可以减少网络通信次数提高效率。但是很可惜，redis的集群并不支持pipeline语法（只是不提供相应的方法而已）。不过只要稍稍看下jedis的源码，就可以发现虽然没有现成的轮子，但是却很好造。

一、简介

先说下redis集群的简单结构和数据的定位规则（见下图）。redis提供了16384个槽点，并为每个节点分配若干槽位，操作redis数据时会根据key进行hash，然后找到对应的节点进行操作，这也解释了为什么jedisCluster不支持pipeline。因为pipeline中若干个需要操作的key可能位于不同的分片，如果想要获取数据就必须进行一次请求的转发（可能这个词不标准，但是好理解，或者称之为漂移吧），这与pipeline为了减少网络通信次数的本意冲突。那我们只要根据key进行hash运算，然后再根据hash值获取连接，接着按照连接对所有的key进行分组，保证同一pipeline内所有的key都对应一个节点就好了，最后通过pipeline执行。试试吧，万一好使了呢

二、思路

既然知道了原因和流程，我们就试下能不能造轮子吧。首先我们需要hash算法以及根据hash结果获取JedisPool的方法，很不巧的是，jedis都提供了。

为了实现上面的功能，我们需要一个类和两个属性，类是JedisClusterCRC16（hash算法），两个属性分别是connectionHandler（用于获取cache）和cache（根据hash值获取连接）

有兴趣的同学可以看下JedisCluster的源码，它集成自BinaryJedisCluster，在BinaryJedisCluster有个connectionHandler属性，恰巧它又是protected修饰的，这不分明就是让你继承么。而cache属性在JedisClusterConnectionHandler中，注意这个类是抽象类，轻易的重写会导致整个功能都不能用了（如果内部实现不是很了解，继承往往优于重写，因为可以super嘛），我们发现它有一个实现类JedisSlotBasedConnectionHandler，那我们继承这个类就好了。详细的设计如下图：

三、实现

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.commons.pool2.impl.GenericObjectPoolConfig;
import redis.clients.jedis.*;
import redis.clients.util.JedisClusterCRC16;

/**
 * @author zhangyining on 18/12/1 001.
 */
@Slf4j
public class JedisPipelineCluster extends JedisCluster {

    static {
        cluster = init();
    }

    private static JedisPipelineCluster cluster;

    public static JedisPipelineCluster getCluster(){
        return cluster;
    }
    private static JedisPipelineCluster init(){
        //todo 连接代码省略...
        return jedisCluster;
    }

    public JedisPool getJedisPoolFromSlot(String redisKey) {
        return getConnectionHandler().getJedisPoolFromSlot(redisKey);
    }

    private JedisPipelineCluster(Set<HostAndPort> jedisClusterNode, int timeout, int maxAttempts,final GenericObjectPoolConfig poolConfig){
        super(jedisClusterNode, timeout, maxAttempts, poolConfig);
        //继承可以添加个性化的方法，仔细看构造方法其实和父类是一样的
        connectionHandler = new JedisSlotAdvancedConnectionHandler(jedisClusterNode, poolConfig,
                timeout, timeout);
    }

    private JedisSlotAdvancedConnectionHandler getConnectionHandler() {
        return (JedisSlotAdvancedConnectionHandler)this.connectionHandler;
    }

    private class JedisSlotAdvancedConnectionHandler extends JedisSlotBasedConnectionHandler {

        private JedisSlotAdvancedConnectionHandler(Set<HostAndPort> nodes, GenericObjectPoolConfig poolConfig, int connectionTimeout, int soTimeout) {
            super(nodes, poolConfig, connectionTimeout, soTimeout);
        }
　　　　　　
        private JedisPool getJedisPoolFromSlot(String redisKey) {
            int slot = JedisClusterCRC16.getSlot(redisKey);
            JedisPool connectionPool = cache.getSlotPool(slot);
            if (connectionPool != null) {
                return connectionPool;
            } else {
                renewSlotCache();
                connectionPool = cache.getSlotPool(slot);
                if (connectionPool != null) {
                    return connectionPool;
                } else {
                    throw new RuntimeException("No reachable node in cluster for slot " + slot);
                }
            }
        }
    }
}

四、测试

import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.Pipeline;

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;

/**
 * @author zhangyining on 18/12/1 001.
 */
public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        JedisPipelineCluster cluster = JedisPipelineCluster.getCluster();
        String[] testKeys = {"USER_FEAT_10013425884935", "USER_FEAT_10006864229638", "USER_FEAT_10008005187846"};

        Map<JedisPool, List<String>> poolKeys = new HashMap<>();

        for (String key : testKeys) {
            JedisPool jedisPool = cluster.getJedisPoolFromSlot(key);
            if (poolKeys.keySet().contains(jedisPool)){
                List<String> keys = poolKeys.get(jedisPool);
                keys.add(key);
            }else {
                List<String> keys = new ArrayList<>();
                keys.add(key);
                poolKeys.put(jedisPool, keys);
            }
        }

        for (JedisPool jedisPool : poolKeys.keySet()) {
            Jedis jedis = jedisPool.getResource();
            Pipeline pipeline = jedis.pipelined();

            List<String> keys = poolKeys.get(jedisPool);
            keys.forEach(key ->pipeline.get(key));
            List result = pipeline.syncAndReturnAll();
            System.out.println(result);
            jedis.close();
        }
    }
}

 五、总结

之前看到过有人通过反射来获取connectionHandler和cache属性的，个人觉得反射虽然强大，但是明明可以继承却反射，有点怪怪的，看个人习惯吧。总之不管是那种方式，重点是熟悉redis集群是怎么分配数据以及执行请求的，剩下的不过是用不同的地方话（不用方式的代码）说出来而已