1. jedis對應(yīng)redis的四種工作模式

image.png

??????? 圖1-1是Jedis的主要模塊膝藕，Jedis,JedisCluster,JedisSentinel和ShardedJedis對應(yīng)了Redis的四種工作模式：Redis Standalone（單節(jié)點模式）,Redis Cluster（集群模式）,Redis Sentinel（哨兵模式）和Redis Sharding（分片模式）焕蹄。

2. jedis的三種請求模式

每個jedis實例對應(yīng)一個Redis節(jié)點，我們對jedis實例的每個操作寒屯，都相當(dāng)于redis-cli啟動客戶端的直接操作，無論是集群模式魄缚，哨兵模式，還是分片模式，內(nèi)部均為對Jedis實例的操作雕沿，所以了解jedis類的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及jedis實例的請求模式是掌握jedis框架的基礎(chǔ)。

? ?????? Jedis實例有3種請求模式猴仑，Pipeline审轮，Transaction和Client。

image.png

jedis實例通過Socket建立客戶端與服務(wù)端的長連接辽俗，往outputStream發(fā)送命令疾渣，從inputStream讀取回復(fù)。

Client模式就是常用的所見即所得崖飘，客戶端發(fā)送一個命令榴捡，阻塞等待服務(wù)端執(zhí)行，然后讀取返回結(jié)果朱浴。

Pipeline模式是一次性發(fā)送多個命令吊圾，最后一次取回所有的返回結(jié)果，這種模式通過減少網(wǎng)絡(luò)的往返時間和io讀寫次數(shù)翰蠢，大幅度提高通信性能街夭，但pipeline不支持原子性，要想保證原子性躏筏，可同時開啟事物模式。

Transaction模式即開啟Redis的事務(wù)管理呈枉，事務(wù)模式開啟后趁尼，所有的命令（除了exec，discard猖辫，multi和watch）到達(dá)服務(wù)端以后不會立即執(zhí)行酥泞，會進(jìn)入一個等待隊列，等待收到下述四個命令時執(zhí)行不同操作：

EXEC命令執(zhí)行時啃憎，服務(wù)器以先進(jìn)先出FIFO的方式執(zhí)行事務(wù)隊列中的命令芝囤，當(dāng)事務(wù)隊列的所有命令被執(zhí)行完之后，將回復(fù)隊列作為自己的執(zhí)行結(jié)果返回給客戶端辛萍，客戶端從事務(wù)狀態(tài)返回到非事務(wù)狀態(tài)悯姊。

DISCARD命令用于取消一個事務(wù)，它清空客戶端的整個事務(wù)隊列贩毕，然后將客戶端從事務(wù)狀態(tài)調(diào)整到非事務(wù)狀態(tài)悯许。最后返回字符串 OK 給客戶端， 說明事務(wù)已被取消辉阶。

Redis 的事務(wù)是不可嵌套的先壕， 當(dāng)客戶端已經(jīng)處于事務(wù)狀態(tài)瘩扼， 而客戶端又再向服務(wù)器發(fā)送MULTI時， 服務(wù)器只是簡單地向客戶端發(fā)送一個錯誤垃僚， 然后繼續(xù)等待其他命令的入隊集绰。 MULTI命令的發(fā)送不會造成整個事務(wù)失敗， 也不會修改事務(wù)隊列中已有的數(shù)據(jù)谆棺。

WATCH只能在客戶端進(jìn)入事務(wù)狀態(tài)之前執(zhí)行栽燕， 在事務(wù)狀態(tài)下發(fā)送 WATCH命令會引發(fā)一個錯誤， 但它不會造成整個事務(wù)失敗包券， 也不會修改事務(wù)隊列中已有的數(shù)據(jù)（和前面處理 MULTI的情況一樣）纫谅。

2 jedis的類結(jié)構(gòu)

image.png

jedis以輸入的命令參數(shù)是否為二進(jìn)制，將處理請求的具體實現(xiàn)部署在兩個類中溅固，Jedis和BinaryJedis付秕， Client和BinaryClient。與Redis服務(wù)器的連接信息（Socket侍郭，host, port)封裝在Client的基類Connection中询吴，BinaryJedis類中提供了Client，Pipeline和Transaction變量亮元，對應(yīng)三種請求模式猛计。

3. jedis的初始化流程

Jedis jedis =newJedis("localhost",6379,15000);Transaction t = jedis.multi();Pipeline pipeline = jedis.pipelined();

? Jedis通過傳入Redis服務(wù)器地址（host,port）開始初始化，然后在BinaryJedis里實例化Client爆捞。Client通過Socket維持客戶端與Redis服務(wù)器的連接與溝通奉瘤。

Transaction和Pipeline很相似，他們繼承同一個基類MultiKeyPipelineBase煮甥。區(qū)別在于Transaction在實例化的時候盗温，會自動發(fā)送MULTI命令，開啟事務(wù)模式成肘，而Pipeline則按情況手動開啟卖局，他們都是依靠Client發(fā)送命令,下面通過發(fā)送一個get key的命令，看看這三種模式是如何運(yùn)轉(zhuǎn)的双霍。

//BinaryJedis類publicTransactionmulti(){client.multi();transaction =newTransaction(client);returntransaction;}publicPipelinepipelined(){pipeline =newPipeline();pipeline.setClient(client);returnpipeline;}

4. jedis工作模式的調(diào)用流程

4.1 Client模式的調(diào)用流程：

image.png

image.png

從上圖可以看出砚偶，在每次發(fā)送命令之前，會先通過connect()方法判斷是否已經(jīng)連接洒闸，如果未連接則：

實例化Socket染坯，并配置

連接Socket，獲取OutputStream和InputStream

如果是SSL連接丘逸，通過SSLSocketFactory創(chuàng)建socket連接

Protocol是一個通訊工具類酒请，將Redis的各類執(zhí)行關(guān)鍵字存儲為靜態(tài)變量，比如Protocol.Command.GET, 同時將命令包裝成符合Redis的統(tǒng)一請求協(xié)議鸣个，回復(fù)消息的處理也是在這個類進(jìn)行羞反，它先通過通訊協(xié)議提取出當(dāng)次請求的回復(fù)消息布朦，將Object類型的消息轉(zhuǎn)化為String,List 等具體類型，如果回復(fù)消息有Error則以異常的形式拋出昼窗。

4.2 pipeline調(diào)用模式

4.2.1 為什么會出現(xiàn)Pipeline是趴？

??????Redis本身是基于Request/Response協(xié)議的，正常情況下澄惊，客戶端發(fā)送一個命令唆途，等待Redis應(yīng)答，Redis在接收到命令掸驱，處理后應(yīng)答肛搬。在這種情況下，如果同時需要執(zhí)行大量的命令毕贼，那就是等待上一條命令應(yīng)答后再執(zhí)行温赔，這中間不僅僅多了RTT（Round Time Trip），而且還頻繁的調(diào)用系統(tǒng)IO鬼癣，發(fā)送網(wǎng)絡(luò)請求陶贼。

image.png

??????為了提升效率，這時候Pipeline出現(xiàn)了待秃，它允許客戶端可以一次發(fā)送多條命令拜秧，而不等待上一條命令執(zhí)行的結(jié)果，這和網(wǎng)絡(luò)的Nagel算法有點像（TCP_NODELAY選項）章郁。不僅減少了RTT枉氮，同時也減少了IO調(diào)用次數(shù)（IO調(diào)用涉及到用戶態(tài)到內(nèi)核態(tài)之間的切換）。

image.png

4.2.2 pipeline詳解

image.png

????上圖為Transaction和Pipeline兩個類的類結(jié)構(gòu)暖庄，可以看到Pipeline和Transaction都繼承MultikeyPipelineBase聊替，其中，MultiKeyPipelineBase和PipelineBase的區(qū)別在于處理的命令不同雄驹，內(nèi)部均調(diào)用Client發(fā)送命令，Pipeline有一個內(nèi)部類對象MultiResponseBuilder,當(dāng)Pipeline開啟事務(wù)后淹辞，其用于存儲所有返回結(jié)果医舆。Queable用一個LinkedList裝入每個命令的返回結(jié)果，Response<T>是一個泛型象缀，set(Object data)方法傳入格式化之前的結(jié)果蔬将，get()方法返回格式化之后的結(jié)果。

image.png

????上圖顯示了Pipeline從發(fā)送請求到讀取回復(fù)的具體實現(xiàn)央星，Pipeline通過Client發(fā)送命令（這時并未真正地發(fā)送命令霞怀，只是將命令放入了緩沖區(qū)，緩沖區(qū)大小為8192byte莉给， 超過這個大小會自動將緩沖區(qū)的命令輸出到服務(wù)端）毙石，Client在sendCommand時廉沮，會同時執(zhí)行pipelinedCommands++,記錄發(fā)送命令的條數(shù)。之后徐矩，返回一個Response<T>實例滞时，并將這個實例塞入了pipelinedResponses隊列中。Response<T>主要有3個屬性：

格式化前的回復(fù)消息data,

格式化后的回復(fù)消息response,

格式化方式builder滤灯。

剛發(fā)送消息后坪稽，Response里面的data和response是空值，只有格式化的方式builder鳞骤。Sync()用于一次性讀取所有回復(fù)窒百，首先調(diào)用client的getAll()方法，getAll()方法根據(jù)之前記錄的pipelinedCommands和Redis通訊協(xié)議豫尽，getAll()之前先調(diào)用flush()刷新此輸出流并強(qiáng)制寫出所有緩沖的輸出字節(jié)（這個時候才真正地發(fā)送命令）, 然后讀取相同條數(shù)的回復(fù)消息到一個List篙梢，并返回給Pipeline。隨后遍歷這個List,逐個將回復(fù)消息賦給pipelinedResponses中每個Response的data拂募。在執(zhí)行Response.get()命令時庭猩，Response里面data已經(jīng)有值了，但是是Object類型的陈症，因而還要調(diào)用build()方法蔼水，做一次數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，返回格式化之后的數(shù)據(jù)录肯。