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  • 教你写个简单的 Redis Client 框架

    最近叶老板写了个 FreeRedis,刚好前段时间在学习 Redis,于是跟风试试也写一个简单的 RedisClient。目前 FreeRedis 处于初级阶段,需要更多人的参与、测试,有兴趣大家一起参与贡献:

    FreeRedis 项目地址:https://github.com/2881099/FreeRedis

    NCC 开源精神,开源,共享,创新,贡献!每个人都可以参与社区开发,共同贡献一份力量!
    目测 FreeRedis 未来会像 Freesql 一样,功能强悍,性能惊人,比子弹更快,比引擎更有力!

    本文教程源码 Github 地址:https://github.com/whuanle/RedisClientLearn

    由于代码简单,不考虑太多功能,不支持密码登录;不支持集群;不支持并发;

    首先之行在自己电脑安装 redis,Windows 版本下载地址:https://github.com/MicrosoftArchive/redis/releases

    然后下载 Windows 版的 Redis 管理器

    Windows 版本的 Redis Desktop Manager 64位 2019.1(中文版) 下载地址 https://www.7down.com/soft/233274.html

    官方正版最新版本下载地址 https://redisdesktop.com/download

    0,关于 Redis RESP

    RESP 全称 REdis Serialization Protocol ,即 Redis 序列化协议,用于协定客户端使用 socket 连接 Redis 时,数据的传输规则。

    官方协议说明:https://redis.io/topics/protocol

    那么 RESP 协议在与 Redis 通讯时的 请求-响应 方式如下:

    • 客户端将命令作为 RESP 大容量字符串数组(即 C# 中使用 byte[] 存储字符串命令)发送到 Redis 服务器。
    • 服务器根据命令实现以 RESP 类型进行回复。

    RESP 中的类型并不是指 Redis 的基本数据类型,而是指数据的响应格式:

    在 RESP 中,某些数据的类型取决于第一个字节:

    • 对于简单字符串,答复的第一个字节为“ +”
    • 对于错误,回复的第一个字节为“-”
    • 对于整数,答复的第一个字节为“:”
    • 对于批量字符串,答复的第一个字节为“ $”
    • 对于数组,回复的第一个字节为“ *

    对于这些,可能初学者不太了解,下面我们来实际操作一下。

    我们打开 Redis Desktop Manager ,然后点击控制台,输入:

    set a 12
    set b 12
    set c 12
    MGET abc
    

    以上命令每行按一下回车键。MGET 是 Redis 中一次性取出多个键的值的命令。

    输出结果如下:

    本地:0>SET a 12
    "OK"
    本地:0>SET b 12
    "OK"
    本地:0>SET c 12
    "OK"
    本地:0>MGET a b c
     1)  "12"
     2)  "12"
     3)  "12"
    

    但是这个管理工具以及去掉了 RESP 中的协议标识符,我们来写一个 demo 代码,还原 RESP 的本质。

    using System;
    using System.Linq;
    using System.Net;
    using System.Net.Sockets;
    using System.Text;
    using System.Threading;
    using System.Threading.Tasks;
    
    namespace ConsoleApp
    {
        class Program
        {
            static async Task Main(string[] args)
            {
                IPAddress IP = IPAddress.Parse("127.0.0.1");
                IPEndPoint IPEndPoint = new IPEndPoint(IP, 6379);
                Socket client = new Socket(IP.AddressFamily, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
                await client.ConnectAsync(IPEndPoint);
    
                if (!client.Connected)
                {
                    Console.WriteLine("连接 Redis 服务器失败!");
                    Console.Read();
                }
    
                Console.WriteLine("恭喜恭喜,连接 Redis 服务器成功");
    
    
                // 后台接收消息
                new Thread(() =>
                {
                    while (true)
                    {
                        byte[] data = new byte[100];
                        int size = client.Receive(data);
                        Console.WriteLine();
                        Console.WriteLine(Encoding.UTF8.GetString(data));
                        Console.WriteLine();
                    }
                }).Start();
    
                while (true)
                {
                    Console.Write("$> ");
                    string command = Console.ReadLine();
                    // 发送的命令必须以 
     结尾
                    int size = client.Send(Encoding.UTF8.GetBytes(command + "
    "));
                    Thread.Sleep(100);
                }
            }
        }
    }
    

    输入以及输出结果:

    $> SET a 123456789
    +OK
    $> SET b 123456789
    +OK
    $> SET c 123456789
    +OK
    $> MGET a b c
    
    *3
    $9
    123456789
    $9
    123456789
    $9
    123456789
    

    可见,Redis 响应的消息内容,是以 $、*、+ 等字符开头的,并且使用 分隔。

    我们写 Redis Client 的方法就是接收 socket 内容,然后从中解析出实际的数据。

    每次发送设置命令成功,都会返回 +OK;*3 表示有三个数组;$9 表示接收的数据长度是 9;

    大概就是这样了,下面我们来写一个简单的 Redis Client 框架,然后睡觉。

    记得使用 netstandard2.1,因为有些 byte[] 、string、ReadOnlySpan<T> 的转换,需要 netstandard2.1 才能更加方便。

    1,定义数据类型

    根据前面的 demo,我们来定义一个类型,存储那些特殊符号:

        /// <summary>
        /// RESP Response 类型
        /// </summary>
        public static class RedisValueType
        {
            public const byte Errors = (byte)'-';
            public const byte SimpleStrings = (byte)'+';
            public const byte Integers = (byte)':';
            public const byte BulkStrings = (byte)'$';
            public const byte Arrays = (byte)'*';
    
    
            public const byte R = (byte)'
    ';
            public const byte N = (byte)'
    ';
        }
    

    2,定义异步消息状态机

    创建一个 MessageStrace 类,作用是作为消息响应的异步状态机,并且具有解析数据流的功能。

        /// <summary>
        /// 自定义消息队列状态机
        /// </summary>
        public abstract class MessageStrace
        {
            protected MessageStrace()
            {
                TaskCompletionSource = new TaskCompletionSource<string>();
                Task = TaskCompletionSource.Task;
            }
    
            protected readonly TaskCompletionSource<string> TaskCompletionSource;
    
            /// <summary>
            /// 标志任务是否完成,并接收 redis 响应的字符串数据流
            /// </summary>
            public Task<string> Task { get; private set; }
    
            /// <summary>
            /// 接收数据流
            /// </summary>
            /// <param name="stream"></param>
            /// <param name="length">实际长度</param>
            public abstract void Receive(MemoryStream stream, int length);
    
            /// <summary>
            /// 响应已经完成
            /// </summary>
            /// <param name="data"></param>
            protected void SetValue(string data)
            {
                TaskCompletionSource.SetResult(data);
            }
    
    
            /// <summary>
            /// 解析 $ 或 * 符号后的数字,必须传递符后后一位的下标
            /// </summary>
            /// <param name="data"></param>
            /// <param name="index">解析到的位置</param>
            /// <returns></returns>
            protected int BulkStrings(ReadOnlySpan<byte> data, ref int index)
            {
    
                int start = index;
                int end = start;
    
                while (true)
                {
                    if (index + 1 >= data.Length)
                        throw new ArgumentOutOfRangeException("溢出");
    
                    // 
    
                    if (data[index].CompareTo(RedisValueType.R) == 0 && data[index + 1].CompareTo(RedisValueType.N) == 0)
                    {
                        index += 2;     // 指向 
     的下一位
                        break;
                    }
                    end++;
                    index++;
                }
    
                // 截取 $2    *3  符号后面的数字
                return Convert.ToInt32(Encoding.UTF8.GetString(data.Slice(start, end - start).ToArray()));
            }
        }
    

    3,定义命令发送模板

    由于 Redis 命令非常多,为了更加好的封装,我们定义一个消息发送模板,规定五种类型分别使用五种类型发送 Client。

    定义一个统一的模板类:

    using System;
    using System.Collections.Generic;
    using System.Text;
    using System.Threading.Tasks;
    
    namespace CZGL.RedisClient
    {
        /// <summary>
        /// 命令发送模板
        /// </summary>
        public abstract class CommandClient<T> where T : CommandClient<T>
        {
            protected RedisClient _client;
            protected CommandClient()
            {
    
            }
            protected CommandClient(RedisClient client)
            {
                _client = client;
            }
    
            /// <summary>
            /// 复用
            /// </summary>
            /// <param name="client"></param>
            /// <returns></returns>
            internal virtual CommandClient<T> Init(RedisClient client)
            {
                _client = client;
                return this;
            }
    
    
            /// <summary>
            /// 请求是否成功
            /// </summary>
            /// <param name="value">响应的消息</param>
            /// <returns></returns>
            protected bool IsOk(string value)
            {
                if (value[0].CompareTo('+') != 0 || value[1].CompareTo('O') != 0 || value[2].CompareTo('K') != 0)
                    return false;
                return true;
            }
    
            /// <summary>
            /// 发送命令
            /// </summary>
            /// <param name="command">发送的命令</param>
            /// <param name="strace">数据类型客户端</param>
            /// <returns></returns>
            protected Task SendCommand<TStrace>(string command, out TStrace strace) where TStrace : MessageStrace, new()
            {
                strace = new TStrace();
                return _client.SendAsync(strace, command);
            }
        }
    }
    

    4,定义 Redis Client

    RedisClient 类用于发送 Redis 命令,然后将任务放到队列中;接收 Redis 返回的数据内容,并将数据流写入内存中,调出队列,设置异步任务的返回值。

    Send 过程可以并发,但是接收消息内容使用单线程。为了保证消息的顺序性,采用队列来记录 Send - Receive 的顺序。

    C# 的 Socket 比较操蛋,想搞并发和高性能 Socket 不是那么容易。

    以下代码有三个地方注释了,后面继续编写其它代码会用到。

    using System;
    using System.Collections.Concurrent;
    using System.Collections.Generic;
    using System.IO;
    using System.Net;
    using System.Net.Sockets;
    using System.Runtime.CompilerServices;
    using System.Text;
    using System.Threading;
    using System.Threading.Tasks;
    
    
    namespace CZGL.RedisClient
    {
        /// <summary>
        /// Redis 客户端
        /// </summary>
        public class RedisClient
        {
            private readonly IPAddress IP;
            private readonly IPEndPoint IPEndPoint;
            private readonly Socket client;
    
            //private readonly Lazy<StringClient> stringClient;
            //private readonly Lazy<HashClient> hashClient;
            //private readonly Lazy<ListClient> listClient;
            //private readonly Lazy<SetClient> setClient;
            //private readonly Lazy<SortedClient> sortedClient;
    
            // 数据流请求队列
            private readonly ConcurrentQueue<MessageStrace> StringTaskQueue = new ConcurrentQueue<MessageStrace>();
    
            public RedisClient(string ip, int port)
            {
                IP = IPAddress.Parse(ip);
                IPEndPoint = new IPEndPoint(IP, port);
    
                //stringClient = new Lazy<StringClient>(() => new StringClient(this));
                //hashClient = new Lazy<HashClient>(() => new HashClient(this));
                //listClient = new Lazy<ListClient>(() => new ListClient(this));
                //setClient = new Lazy<SetClient>(() => new SetClient(this));
                //sortedClient = new Lazy<SortedClient>(() => new SortedClient(this));
    
                client = new Socket(IP.AddressFamily, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
            }
    
            /// <summary>
            /// 开始连接 Redis
            /// </summary>
            public async Task<bool> ConnectAsync()
            {
                await client.ConnectAsync(IPEndPoint);
                new Thread(() => { ReceiveQueue(); })
                {
                    IsBackground = true
                }.Start();
                return client.Connected;
            }
    
            /// <summary>
            /// 发送一个命令,将其加入队列
            /// </summary>
            /// <param name="task"></param>
            /// <param name="command"></param>
            /// <returns></returns>
            internal Task<int> SendAsync(MessageStrace task, string command)
            {
                var buffer = Encoding.UTF8.GetBytes(command + "
    ");
                var result = client.SendAsync(new ArraySegment<byte>(buffer, 0, buffer.Length), SocketFlags.None);
                StringTaskQueue.Enqueue(task);
                return result;
            }
    
    
            /*
             
            Microsoft 对缓冲区输入不同大小的数据,测试响应时间。
    
            1024 - real 0m0,102s; user  0m0,018s; sys   0m0,009s
            2048 - real 0m0,112s; user  0m0,017s; sys   0m0,009s
            8192 - real 0m0,163s; user  0m0,017s; sys   0m0,007s
             256 - real 0m0,101s; user  0m0,019s; sys   0m0,008s
              16 - real 0m0,144s; user  0m0,016s; sys   0m0,010s
    
    
            .NET Socket,默认缓冲区的大小为 8192 字节。
            Socket.ReceiveBufferSize: An Int32 that contains the size, in bytes, of the receive buffer. The default is 8192.
            
    
            但响应中有很多只是 "+OK
    " 这样的响应,并且 MemoryStream 刚好默认是 256(当然,可以自己设置大小),缓冲区过大,浪费内存;
            超过 256 这个大小,MemoryStream 会继续分配新的 256 大小的内存区域,会消耗性能。
            BufferSize 设置为 256 ,是比较合适的做法。
             */
    
            private const int BufferSize = 256;
    
            /// <summary>
            /// 单线程串行接收数据流,调出任务队列完成任务
            /// </summary>
            private void ReceiveQueue()
            {
                while (true)
                {
                    MemoryStream stream = new MemoryStream(BufferSize);  // 内存缓存区
    
                    byte[] data = new byte[BufferSize];        // 分片,每次接收 N 个字节
    
                    int size = client.Receive(data);           // 等待接收一个消息
                    int length = size;                         // 数据流总长度
    
                    while (true)
                    {
                        stream.Write(data, 0, size);            // 分片接收的数据流写入内存缓冲区
    
                        // 数据流接收完毕
                        if (size < BufferSize)      // 存在 Bug ,当数据流的大小或者数据流分片最后一片的字节大小刚刚好为 BufferSize 大小时,无法跳出 Receive
                        {
                            break;
                        }
    
                        length += client.Receive(data);       // 还没有接收完毕,继续接收
                    }
    
                    stream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);         // 重置游标位置
    
                    // 调出队列
                    StringTaskQueue.TryDequeue(out var tmpResult);
    
                    // 处理队列中的任务
                    tmpResult.Receive(stream, length);
                }
            }
    
            /// <summary>
            /// 复用
            /// </summary>
            /// <typeparam name="T"></typeparam>
            /// <param name="client"></param>
            /// <returns></returns>
            public T GetClient<T>(T client) where T : CommandClient<T>
            {
                client.Init(this);
                return client;
            }
    
            ///// <summary>
            ///// 获取字符串请求客户端
            ///// </summary>
            ///// <returns></returns>
            //public StringClient GetStringClient()
            //{
            //    return stringClient.Value;
            //}
    
            //public HashClient GetHashClient()
            //{
            //    return hashClient.Value;
            //}
    
            //public ListClient GetListClient()
            //{
            //    return listClient.Value;
            //}
    
            //public SetClient GetSetClient()
            //{
            //    return setClient.Value;
            //}
    
            //public SortedClient GetSortedClient()
            //{
            //    return sortedClient.Value;
            //}
        }
    }
    

    5,实现简单的 RESP 解析

    下面使用代码来实现对 Redis RESP 消息的解析,时间问题,我只实现 +、-、$、* 四个符号的解析,其它符号可以自行参考完善。

    创建一个 MessageStraceAnalysis`.cs ,其代码如下:

    using System;
    using System.Collections.Generic;
    using System.IO;
    using System.Text;
    
    namespace CZGL.RedisClient
    {
        /// <summary>
        /// RESP 解析数据流
        /// </summary>
        public class MessageStraceAnalysis<T> : MessageStrace
        {
            public MessageStraceAnalysis()
            {
    
            }
    
            /// <summary>
            /// 解析协议
            /// </summary>
            /// <param name="data"></param>
            public override void Receive(MemoryStream stream, int length)
            {
                byte firstChar = (byte)stream.ReadByte(); // 首位字符,由于游标已经到 1,所以后面 .GetBuffer(),都是从1开始截断,首位字符舍弃;
    
                if (firstChar.CompareTo(RedisValueType.SimpleStrings) == 0)    // 简单字符串
                {
                    SetValue(Encoding.UTF8.GetString(stream.GetBuffer()));
                    return;
                }
    
                else if (firstChar.CompareTo(RedisValueType.Errors) == 0)
                {
                    TaskCompletionSource.SetException(new InvalidOperationException(Encoding.UTF8.GetString(stream.GetBuffer())));
                    return;
                }
    
                // 不是 + 和 - 开头
    
                stream.Position = 0;
                int index = 0;
                ReadOnlySpan<byte> data = new ReadOnlySpan<byte>(stream.GetBuffer());
    
                string tmp = Analysis(data, ref index);
                SetValue(tmp);
            }
    
            // 进入递归处理流程
            private string Analysis(ReadOnlySpan<byte> data, ref int index)
            {
                // *
                if (data[index].CompareTo(RedisValueType.Arrays) == 0)
                {
                    string value = default;
                    index++;
                    int size = BulkStrings(data, ref index);
    
                    if (size == 0)
                        return string.Empty;
                    else if (size == -1)
                        return null;
    
                    for (int i = 0; i < size; i++)
                    {
                        var tmp = Analysis(data, ref index);
                        value += tmp + ((i < (size - 1)) ? "
    " : string.Empty);
                    }
                    return value;
                }
    
                // $..
                else if (data[index].CompareTo(RedisValueType.BulkStrings) == 0)
                {
                    index++;
                    int size = BulkStrings(data, ref index);
    
                    if (size == 0)
                        return string.Empty;
                    else if (size == -1)
                        return null;
                    var value = Encoding.UTF8.GetString(data.Slice(index, size).ToArray());
                    index += size + 2; // 脱离之前,将指针移动到 
     后
                    return value;
                }
    
                throw new ArgumentException("解析错误");
            }
        }
    }
    

    6,实现命令发送客户端

    由于 Redis 命令太多,如果直接将所有命令封装到 RedisClient 中,必定使得 API 过的,而且代码难以维护。因此,我们可以拆分,根据 string、hash、set 等 redis 类型,来设计客户端。

    下面来设计一个 StringClient:

    using System;
    using System.Collections.Generic;
    using System.Linq;
    using System.Text;
    using System.Threading.Tasks;
    
    namespace CZGL.RedisClient
    {
        /// <summary>
        /// 字符串类型
        /// </summary>
        public class StringClient : CommandClient<StringClient>
        {
            internal StringClient()
            {
    
            }
    
            internal StringClient(RedisClient client) : base(client)
            {
            }
    
            /// <summary>
            /// 设置键值
            /// </summary>
            /// <param name="key">key</param>
            /// <param name="value">value</param>
            /// <returns></returns>
            public async Task<bool> Set(string key, string value)
            {
                await SendCommand<MessageStraceAnalysis<string>>($"{StringCommand.SET} {key} {value}", out MessageStraceAnalysis<string> strace);
                var result = await strace.Task;
                return IsOk(result);
            }
    
            /// <summary>
            /// 获取一个键的值
            /// </summary>
            /// <param name="key">键</param>
            /// <returns></returns>
            public async Task<string> Get(string key)
            {
                await SendCommand($"{StringCommand.GET} {key}", out MessageStraceAnalysis<string> strace);
                var result = await strace.Task;
                return result;
            }
    
            /// <summary>
            /// 从指定键的值中截取指定长度的数据
            /// </summary>
            /// <param name="key">key</param>
            /// <param name="start">开始下标</param>
            /// <param name="end">结束下标</param>
            /// <returns></returns>
            public async Task<string> GetRance(string key, uint start, int end)
            {
                await SendCommand($"{StringCommand.GETRANGE} {key} {start} {end}", out MessageStraceAnalysis<string> strace);
                var result = await strace.Task;
                return result;
            }
    
            /// <summary>
            /// 设置一个值并返回旧的值
            /// </summary>
            /// <param name="key"></param>
            /// <param name="newValue"></param>
            /// <returns></returns>
            public async Task<string> GetSet(string key, string newValue)
            {
                await SendCommand($"{StringCommand.GETSET} {key} {newValue}", out MessageStraceAnalysis<string> strace);
                var result = await strace.Task;
                return result;
            }
    
            /// <summary>
            /// 获取二进制数据中某一位的值
            /// </summary>
            /// <param name="key"></param>
            /// <param name="index"></param>
            /// <returns>0 或 1</returns>
            public async Task<int> GetBit(string key, uint index)
            {
                await SendCommand($"{StringCommand.GETBIT} {key} {index}", out MessageStraceAnalysis<string> strace);
                var result = await strace.Task;
                return Convert.ToInt32(result);
            }
    
            /// <summary>
            /// 设置某一位为 1 或 0
            /// </summary>
            /// <param name="key"></param>
            /// <param name="index"></param>
            /// <param name="value">0或1</param>
            /// <returns></returns>
            public async Task<bool> SetBit(string key, uint index, uint value)
            {
                await SendCommand($"{StringCommand.SETBIT} {key} {index} {value}", out MessageStraceAnalysis<string> strace);
                var result = await strace.Task;
                return IsOk(result);
            }
    
    
            /// <summary>
            /// 获取多个键的值
            /// </summary>
            /// <param name="key"></param>
            /// <returns></returns>
            public async Task<string[]> MGet(params string[] key)
            {
                await SendCommand($"{StringCommand.MGET} {string.Join(" ", key)}", out MessageStraceAnalysis<string> strace);
                var result = await strace.Task;
                return result.Split("
    ");
            }
    
    
    
            private static class StringCommand
            {
                public const string SET = "SET";
                public const string GET = "GET";
                public const string GETRANGE = "GETRANGE";
                public const string GETSET = "GETSET";
                public const string GETBIT = "GETBIT";
                public const string SETBIT = "SETBIT";
                public const string MGET = "MGET";
                // ... ... 更多 字符串的命令
            }
        }
    }
    

    StringClient 实现了 7个 Redis String 类型的命令,其它命令触类旁通。

    我们打开 RedisClient.cs,解除以下部分代码的注释:

    private readonly Lazy<StringClient> stringClient;	// 24 行
    
    stringClient = new Lazy<StringClient>(() => new StringClient(this));  // 38 行
    
             // 146 行
            /// <summary>
            /// 获取字符串请求客户端
            /// </summary>
            /// <returns></returns>
            public StringClient GetStringClient()
            {
                return stringClient.Value;
            }
    

    7,如何使用

    RedisClient 使用示例:

            static async Task Main(string[] args)
            {
                RedisClient client = new RedisClient("127.0.0.1", 6379);
                var a = await client.ConnectAsync();
                if (!a)
                {
                    Console.WriteLine("连接服务器失败");
                    Console.ReadKey();
                    return;
                }
    
                Console.WriteLine("连接服务器成功");
    
                var stringClient = client.GetStringClient();
                var result = await stringClient.Set("a", "123456789");
    
                Console.Read();
            }
    

    封装的消息命令支持异步。

    8,更多客户端

    光 String 类型不过瘾,我们继续封装更多的客户端。

    哈希:

    using System;
    using System.Collections.Generic;
    using System.Linq;
    using System.Text;
    using System.Threading.Tasks;
    
    
    namespace CZGL.RedisClient
    {
        public class HashClient : CommandClient<HashClient>
        {
            internal HashClient(RedisClient client) : base(client)
            {
            }
    
            /// <summary>
            /// 设置哈希
            /// </summary>
            /// <param name="key">键</param>
            /// <param name="values">字段-值列表</param>
            /// <returns></returns>
            public async Task<bool> HmSet(string key, Dictionary<string, string> values)
            {
                await SendCommand($"{StringCommand.HMSET} {key} {string.Join(" ", values.Select(x => $"{x.Key} {x.Value}").ToArray())})", out MessageStraceAnalysis<string> strace);
                var result = await strace.Task;
                return IsOk(result);
            }
    
            public async Task<bool> HmSet<T>(string key, T values)
            {
                Dictionary<string, string> dic = new Dictionary<string, string>();
                foreach (var item in typeof(T).GetProperties())
                {
                    dic.Add(item.Name, (string)item.GetValue(values));
                }
                await SendCommand($"{StringCommand.HMSET} {key} {string.Join(" ", dic.Select(x => $"{x.Key} {x.Value}").ToArray())})", out MessageStraceAnalysis<string> strace);
                var result = await strace.Task;
                return IsOk(result);
            }
    
            public async Task<object> HmGet(string key, string field)
            {
                await SendCommand($"{StringCommand.HMGET} {key} {field}", out MessageStraceAnalysis<string> strace);
                var result = await strace.Task;
                return IsOk(result);
            }
    
            private static class StringCommand
            {
                public const string HMSET = "HMSET ";
                public const string HMGET = "HMGET";
                // ... ... 更多 字符串的命令
            }
        }
    }
    

    列表:

    using System;
    using System.Collections.Generic;
    using System.Text;
    using System.Threading.Tasks;
    
    namespace CZGL.RedisClient
    {
        public class ListClient : CommandClient<ListClient>
        {
            internal ListClient(RedisClient client) : base(client)
            {
    
            }
    
    
            /// <summary>
            /// 设置键值
            /// </summary>
            /// <param name="key">key</param>
            /// <param name="value">value</param>
            /// <returns></returns>
            public async Task<bool> LPush(string key, string value)
            {
                await SendCommand($"{StringCommand.LPUSH} {key} {value}", out MessageStraceAnalysis<string> strace);
                var result = await strace.Task;
                return IsOk(result);
            }
    
    
            public async Task<string> LRange(string key, int start, int end)
            {
                await SendCommand($"{StringCommand.LRANGE} {key} {start} {end}", out MessageStraceAnalysis<string> strace);
                var result = await strace.Task;
                return result;
            }
    
            private static class StringCommand
            {
                public const string LPUSH = "LPUSH";
                public const string LRANGE = "LRANGE";
                // ... ... 更多 字符串的命令
            }
        }
    }
    

    集合:

    using System;
    using System.Collections.Generic;
    using System.Text;
    using System.Threading.Tasks;
    
    namespace CZGL.RedisClient
    {
        public class SetClient : CommandClient<SetClient>
        {
            internal SetClient() { }
            internal SetClient(RedisClient client) : base(client)
            {
    
            }
    
            public async Task<bool> SAdd(string key, string value)
            {
                await SendCommand($"{StringCommand.SADD} {key} {value}", out MessageStraceAnalysis<string> strace);
                var result = await strace.Task;
                return IsOk(result);
            }
    
            public async Task<string> SMembers(string key)
            {
                await SendCommand($"{StringCommand.SMEMBERS} {key}", out MessageStraceAnalysis<string> strace);
                var result = await strace.Task;
                return result;
            }
    
    
            private static class StringCommand
            {
                public const string SADD = "SADD";
                public const string SMEMBERS = "SMEMBERS";
                // ... ... 更多 字符串的命令
            }
        }
    }
    

    有序集合:

    using System;
    using System.Collections.Generic;
    using System.Text;
    using System.Threading.Tasks;
    
    namespace CZGL.RedisClient
    {
        public class SortedClient : CommandClient<SortedClient>
        {
            internal SortedClient(RedisClient client) : base(client)
            {
    
            }
    
            public async Task<bool> ZAdd(string key, string value)
            {
                await SendCommand($"{StringCommand.ZADD} {key} {value}", out MessageStraceAnalysis<string> strace);
                var result = await strace.Task;
                return IsOk(result);
            }
    
            private static class StringCommand
            {
                public const string ZADD = "ZADD";
                public const string SMEMBERS = "SMEMBERS";
                // ... ... 更多 字符串的命令
            }
        }
    }
    

    这样,我们就有一个具有简单功能的 RedisClient 框架了。

    9,更多测试

    为了验证功能是否可用,我们写一些示例:

            static RedisClient client = new RedisClient("127.0.0.1", 6379);
            static async Task Main(string[] args)
            {
                var a = await client.ConnectAsync();
                if (!a)
                {
                    Console.WriteLine("连接服务器失败");
                    Console.ReadKey();
                    return;
                }
    
                Console.WriteLine("连接服务器成功");
    
                await StringSETGET();
                await StringGETRANGE();
                await StringGETSET();
                await StringMGet();
                Console.ReadKey();
            }
    
            static async Task StringSETGET()
            {
                var stringClient = client.GetStringClient();
                var b = await stringClient.Set("seta", "6666");
                var c = await stringClient.Get("seta");
                if (c == "6666")
                {
                    Console.WriteLine("true");
                }
            }
    
            static async Task StringGETRANGE()
            {
                var stringClient = client.GetStringClient();
                var b = await stringClient.Set("getrance", "123456789");
                var c = await stringClient.GetRance("getrance", 0, -1);
                if (c == "123456789")
                {
                    Console.WriteLine("true");
                }
                var d = await stringClient.GetRance("getrance", 0, 3);
                if (d == "1234")
                {
                    Console.WriteLine("true");
                }
            }
    
            static async Task StringGETSET()
            {
                var stringClient = client.GetStringClient();
                var b = await stringClient.Set("getrance", "123456789");
                var c = await stringClient.GetSet("getrance", "987654321");
                if (c == "123456789")
                {
                    Console.WriteLine("true");
                }
            }
    
            static async Task StringMGet()
            {
                var stringClient = client.GetStringClient();
                var a = await stringClient.Set("stra", "123456789");
                var b = await stringClient.Set("strb", "123456789");
                var c = await stringClient.Set("strc", "123456789");
                var d = await stringClient.MGet("stra", "strb", "strc");
                if (d.Where(x => x == "123456789").Count() == 3)
                {
                    Console.WriteLine("true");
                }
            }
    

    10,性能测试

    因为只是写得比较简单,而且是单线程,并且内存比较浪费,我觉得性能会比较差。但真相如何呢?我们来测试一下:

            static RedisClient client = new RedisClient("127.0.0.1", 6379);
            static async Task Main(string[] args)
            {
                var a = await client.ConnectAsync();
                if (!a)
                {
                    Console.WriteLine("连接服务器失败");
                    Console.ReadKey();
                    return;
                }
    
                Console.WriteLine("连接服务器成功");
    
                var stringClient = client.GetStringClient();
                Stopwatch watch = new Stopwatch();
                watch.Start();
                for (int i = 0; i < 3000; i++)
                {
                    var guid = Guid.NewGuid().ToString();
                    _ = await stringClient.Set(guid, guid);
                    _ = await stringClient.Get(guid);
                }
    
                watch.Stop();
                Console.WriteLine($"总共耗时:{watch.ElapsedMilliseconds} ms");
                Console.ReadKey();
            }
    

    耗时:

    总共耗时:1003 ms
    

    大概就是 1s,3000 个 SET 和 3000 个 GET 共 6000 个请求。看来单线程性能也是很强的。

    不知不觉快 11 点了,不写了,赶紧睡觉去了。

    笔者其它 Redis 文章:

    搭建分布式 Redis Cluster 集群与 Redis 入门

    Redis 入门与 ASP.NET Core 缓存

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