Redis应用学习——Redis Cluster客户端

1. moved重定向

1. 客户端读写（get/set）操作执行过程：如果是一个普通的客户端连接到redis cluster中的任意一个节点，然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，然后再找到槽位所在的节点，判断找到的节点是否是自身，如果是则在当前节点执行该命令，否则回复客户端moved异常，异常中包含真正执行命令的节点的信息，客户端需要使用获取到节点信息，重新连接获取到的节点并发送命令，但是该行为不是自动的，需要主动操作（如下图中第4步，该步骤需要在客户端通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，进行的转移连接操作就是moved重定向

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

Redis应用学习——Redis Cluster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，该客户端可以自动进行moved重定向操作，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连接到到集群中的某个节点上，如下图所示，客户端会自动进行连接转移并执行命令 Redis应用学习——Redis Cluster客户端

3. ask重定向：类似于moved重定向，但该转移通常与集群伸缩有关，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），如果此时客户端向源节点发送一条get/set命令，如果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，然后客户端需要依据返回的ask中的信息执行一个asking命令，然后发送要执行的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）连接任意一个节点后，进行大量的get/set命令，如果执行这些命令时发生了很多的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）可能会因为频繁的moved和ask重定向而导致的性能浪费

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命令获取到每个节点和其负责的槽位的关系映射，比如下图，JedisCluster也会通过类似方式，在JedisCluster创建并初始化时，会自动进行该步骤，并且将每个节点和其负责的槽位的关系映射保存在缓存中
每个节点和其负责的槽位的关系映射后，为每一个节点创建一个对应的JedisPool，每当有命令传来时就从该连接池中获取一个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，通过key可以获取到其所在的槽位slot，然后依据map就可以获取到对应的节点，然后找到该节点的JedisPool获取一个Jedis对象，发送并执行命令

2. 命令执行时的问题：如果说服务端手动进行了一些改动，比如节点迁移，而JedisCluster却未刷新缓存中的每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，就有可能出现连接错误，就会发生并返回ask或moved（一般都是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，然后重新发送命令执行，但命令发送次数有限制，多次失败之后就会抛出错误

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));
        //创建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，如果确定不在使用该对象，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：有一个命令需要集群中的每一个节点都执行一遍，比如生成AOF文件，伪代码过程如下

        //获取到集群中的每一个节点的连接池对象
        Map<String, JedisPool> nodes=cluster.getClusterNodes();
        //遍历每一个节点的连接池对象，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：以类似mget或mset这类批量命令，mget或mset中所有的key值都必须在一个槽位中，执行这类命令有以下几种优化

（1）串行化执行：也就是遍历批量命令中操作的每一个key值，遍历执行这些命令即可，问题就是耗时长，因为每一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：遍历批量命令中操作的key值，计算出每一个key值所在的槽位，然后依据槽位找到所在的节点，找到每个命令执行所在的节点后就可以对这些命令进行分组，同一个节点的命令分为一组，然后使用每个节点客户端的Pipeline对象一次性执行每个组中的所有命令（使用Jedis客户端中的流水线执行功能），串行执行执行每一个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：可以在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值前面可以保证批量命令只会在同一个节点中执行。该方法耗时最短，但也会引起数据倾斜