Redis应用学习——Redis Cluster客户端

1. moved重定向

    1. 客户端读写（get/set）操做执行过程：若是是一个普通的客户端链接到redis cluster中的任意一个节点，而后向该节点发送一条get/set命令，接收的节点首先会依据该key计算对应槽位，而后再找到槽位所在的节点，判断找到的节点是不是自身，若是是则在当前节点执行该命令，不然回复客户端moved异常，异常中包含真正执行命令的节点的信息，客户端须要使用获取到节点信息，从新链接获取到的节点并发送命令，可是该行为不是自动的，须要主动操做（以下图中第4步，该步骤须要在客户端经过专门编写逻辑代码执行）；客户端依据返回的moved异常中的节点信息，进行的转移链接操做就是moved重定向

    2. moved异常演示：首先启动集群，而后以普通模式的客户端链接到任意一个节点上，进行set/get操做，linux中普通模式的客户端对应Java中的Jedis客户端

    2. 可自动进行moved重定向的客户端：

redis-cli  -h host  -p port  -c：linux系统中redis自带的客户端，该客户端能够自动进行moved重定向操做，主要在于-c命令参数，该参数表示以集群模式启动客户端并链接到到集群中的某个节点上，以下图所示，客户端会自动进行链接转移并执行命令

    3. ask重定向：相似于moved重定向，但该转移一般与集群伸缩有关，ask重定向发生在两个节点间进行槽位迁移时，当两个节点正在进行槽位转移时（转移未结束），若是此时客户端向源节点发送一条get/set命令，若是key对应的槽位还在源节点，但槽位中的key已经转移到新节点中，此时就会返回ask转向，而后客户端须要依据返回的ask中的信息执行一个asking命令，而后发送要执行的get/set命令，新节点会返回执行结果。

    4. moved和ask重定向带来的问题：以集群模式客户端（redis-cli  -h host  -p port  -c）链接任意一个节点后，进行大量的get/set命令，若是执行这些命令时发生了不少的moved和ask重定向，那么就会极大影响系统性能

2. smart客户端——JedisCluster

    1. smart客户端：该客户端就是为了改善集群模式客户端（redis-cli  -h host  -p port  -c）可能会由于频繁的moved和ask重定向而致使的性能浪费

    2. smart客户端JedisCluster简单原理介绍：

• 从集群中选取一个可执行的节点，使用cluster slots命令获取到每一个节点和其负责的槽位的关系映射，好比下图，JedisCluster也会经过相似方式，在JedisCluster建立并初始化时，会自动进行该步骤，而且将每一个节点和其负责的槽位的关系映射保存在缓存中
• 每一个节点和其负责的槽位的关系映射后，为每个节点建立一个对应的JedisPool，每当有命令传来时就从该链接池中获取一个Jedis对象，执行完命令后在将该Jedis对象还给JedisPool
• 准备执行命令，JedisCluster中保存着节点和其负责的槽位的关系映射map，在执行命令时，经过key能够获取到其所在的槽位slot，而后依据map就能够获取到对应的节点，而后找到该节点的JedisPool获取一个Jedis对象，发送并执行命令

    2. 命令执行时的问题：若是说服务端手动进行了一些改动，好比节点迁移，而JedisCluster却未刷新缓存中的每一个节点和其负责的槽位的关系映射，那么当再次执行命令时，就有可能出现链接错误，就会发生并返回ask或moved（通常都是moved）异常，此时JedisCluster客户端就会自动的刷新缓存中的节点和其负责的槽位的关系映射，而后从新发送命令执行，但命令发送次数有限制，屡次失败以后就会抛出错误

3. JedisCluster的使用

    1. 基本使用：建议使用单例模式管理使用JedisCluster对象

import redis.clients.jedis.HostAndPort;
import redis.clients.jedis.JedisCluster;
public class TestJedisCluster {
	public static void main(String[] args) {
		//保存集群中每一个节点中的IP地址和端口
		HashSet<HostAndPort> set=new HashSet<HostAndPort>();
		set.add(new HostAndPort("192.168.10.128", 6380));
		set.add(new HostAndPort("192.168.10.128", 6381));
		set.add(new HostAndPort("192.168.10.128", 6382));
		set.add(new HostAndPort("192.168.10.128", 6383));
		set.add(new HostAndPort("192.168.10.128", 6384));
		set.add(new HostAndPort("192.168.10.128", 6385));
		//建立JedisCluster对象，该对象的构造方法有多个重载版本
		JedisCluster cluster=new JedisCluster(set);
		//执行命令
		cluster.set("hello","world");
		//使用完后，若是肯定不在使用该对象，则关闭JedisCluster
		try {
			cluster.close();
		} catch (IOException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

    2. 多节点执行命令：有一个命令须要集群中的每个节点都执行一遍，好比生成AOF文件，伪代码过程以下

//获取到集群中的每个节点的链接池对象
		Map<String, JedisPool> nodes=cluster.getClusterNodes();
		//遍历每个节点的链接池对象，获取jedis客户端对象，执行命令
		for(Entry<String, JedisPool> set:nodes.entrySet()){
			JedisPool pool=set.getValue();
			Jedis j=pool.getResource();
			j.bgrewriteaof();//生成AOF文件
			j.close();
		}

    3. 批量执行命令：以相似mget或mset这类批量命令，mget或mset中全部的key值都必须在一个槽位中，执行这类命令有如下几种优化

（1）串行化执行：也就是遍历批量命令中操做的每个key值，遍历执行这些命令便可，问题就是耗时长，由于每个命令都要在网络中传输

（2）依据key值聚簇分类在串行执行：遍历批量命令中操做的key值，计算出每个key值所在的槽位，而后依据槽位找到所在的节点，找到每一个命令执行所在的节点后就能够对这些命令进行分组，同一个节点的命令分为一组，而后使用每一个节点客户端的Pipeline对象一次性执行每一个组中的全部命令（使用Jedis客户端中的流水线执行功能），串行执行执行每个Pipeline对象，耗时比上面更少，取决于多个Pipeline对象执行时间之和

（3）并行化执行方法2：使用多线程，并行执行每一个节点客户端的Pipeline对象，性能更好，耗时取决于执行时间最长的那个Pipeline对象

（4）hash_tag：能够在key值前添加一个{tag}，tag即为一个标记值，用大括号括起来并写在key值前面能够保证批量命令只会在同一个节点中执行。该方法耗时最短，但也会引发数据倾斜