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Redis?RESP?協議實現實例詳解_Redis

作者:pdudo ? 更新時間: 2022-10-28 編程語言

引言

我們之前已經學習了RESP協議的內容,且已經完成了一個最簡單的Redis讀寫分離中間件,我們來看拆解下該demo, 看看Redis RESP協議實現起來到底有多簡單。

回顧RESP協議

RESP是基于TCP來實現的Redis通信協議,該協議是以/r/n(行)進行分割的,協議支持5種類型,具體信息如下:

類型 前綴 備注
簡單字符串 + 簡單字符串以+開頭
錯誤數據 - 錯誤數據以-開頭
整數 : 整數以:開頭
復雜字符串 $ 復雜字符串以$開頭
數組 * 數組以*開頭

即,我們向redis發送命令:set name pdudo,其實發送的具體信息是

*3
$3
set
$4
name
$5
pdudo

而服務器返回的信息也是類似的,只不過還需要了解+-,這2個前綴分別代表正確消息和錯誤的消息。

我們準備2個例子,我們來敲一下

例子1

set name pdudo

例子2

lpush pdudo data1
lpush pdudo data2
lrange pdudo 0 -1

快來動動你的小手指,看能不能根據RESP協議規則,將上述例子命令敲出來。現在你體會到了Redis官網介紹RESP協議時所述的 簡單易讀 可么?

帶著來敲一下

對于RESP來說,一定要搞清楚協議后,最好能夠手寫協議去執行,再考慮寫程序去實現協議!!!

如何拆解RESP協議

終于到了喜聞樂見的環節了,我們要拆解和組裝協議了。 那我們至少來解決如下3個問題:

  • 該協議是基于TCP流的,我們如何判斷整個命令什么時候結束?
  • 如何拆解命令?

協議什么時候結束

一般而言,我們自己在使用TCP傳輸數據,都會在數據開頭定義2個或者4個字節,用于存儲該數據有多少個字節,這樣方便檢驗接收,類似于這種情況。

RESP有意思了,它是以/r/n來分割的。最前面會以前綴來判斷其類型,例如我們發送命令,其會用到的前綴有*以及$,那么我們如何來判斷,我們要讀取多少個/r/n呢?

因為上述*代表數組,即有多少組數據需要處理,圖中為n

$表示復雜字符串,即需要獲取m個字符數據,不包含/r/n

如何拆解RESP協議

若要拆解命令,則我們得獲取命令,如上圖所示,報文$m,其實記錄的有m長度的數據(不包含\r\n),所以我們可以這樣來寫偽代碼。

根據如上,我們很容易寫出偽代碼

func toArgs(rd *bufio.Reader) {
	data , _ , _ := rd.ReadLine()
	switch data[0] {
	case '*':
		n := data[1:] // 循環n次
		for i:=0;i<n;i++ {
			toArgs(rd)
		}
	case '$':
		m := data[1:] // 獲取m個數據
		// 獲取m長度的數據即可
	}
}

如上我們先獲取前綴為*的,繼而獲取其值n,我們則循環n次,即可獲取該報文的數據。而前綴為$的,我們可以直接獲取該m長度的數據即可,這里主要要處理一下\r\n

將命令構建RESP報文規范,根據拆解反操作就可以了,這里暫不介紹了。

上述,我們核心功能已經探討完畢了。

功能實現

代碼已經編寫完畢,放置在了gitee上: gitee

如上我們已經學會了如何拆解和組裝RESP協議了,我們接著來看,我們如何用go來編寫拆解和組裝協議的代碼呢? 我們可以看。

我們先創建一個字符,然后將其封裝為bufio.Reader,我們來看下:

因為我們要使用readLine()函數,所以我們需要將其轉換為bufio.Reader類型,若是直接從net.Conn中獲取,不用轉換,直接可以使用 bufio.Reader的。

我們將上述偽代碼編寫一下,實現拆解的功能。

其具體執行過程是我們先獲取一行數據,放置到data中,而后判斷其前綴是什么,若是*則取其后面的數據,將其轉為int類型n,而后再遞歸該函數n次,而后中遇到$,我們則取后面的數據,也是將其轉為int類型m,而后再取m長度的實際數據,這就是我們的命令了,最后我們再踢掉命令的\r\n即可。

其中,有一個函數是byteToInt是我們自己寫的通過切片轉為數字的函數,我們看下

該函數主要的功能是將其[]byte數字轉換為int數據。

如上,我們整個RESP協議功能寫完了,我們運行下看下實際效果:

很顯然,我們成功拆解了該數據。

總結

這篇文章,我們介紹了應該如何使用go簡單的拆解RESP協議的內容,為什么我們不介紹如何編寫redis主從中間件呢?

最開始是打算這樣寫的,但是知識多了,介紹起來會很雜,很難把一個點講清楚,所以我們就單獨挑了一個核心點來介紹,我愿意將其稱之為面向核心編程(我的基友很早之前告訴我的),所謂的面向核心編程簡而易在就是我們在涉及一個功能的時候,要學會拆解該功能,將核心功能先用demo做出來,而后再慢慢豐富周邊,從而完成整個需求涉及。

最后我們再來聊聊RESP協議,官網在介紹時將其概括為實現簡單快速解析直接可閱讀。如果你認真學習這2篇文章,肯定對此深有感悟。

原文鏈接:https://juejin.cn/post/7138058006482124837

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