Golang 实现 Redis系列(六)如何实现 pipeline 模式的 redis 客户端
来源:脚本之家
时间:2022-12-27 13:40:28 416浏览 收藏
对于一个Golang开发者来说,牢固扎实的基础是十分重要的,golang学习网就来带大家一点点的掌握基础知识点。今天本篇文章带大家了解《Golang 实现 Redis系列(六)如何实现 pipeline 模式的 redis 客户端》,主要介绍了Redis、Pipeline,希望对大家的知识积累有所帮助,快点收藏起来吧,否则需要时就找不到了!
本文的完整代码在github.com/hdt3213/godis/redis/client
通常 TCP 客户端的通信模式都是阻塞式的: 客户端发送请求 -> 等待服务端响应 -> 发送下一个请求。因为需要等待网络传输数据,完成一次请求循环需要等待较多时间。
我们能否不等待服务端响应直接发送下一条请求呢?答案是肯定的。
TCP 作为全双工协议可以同时进行上行和下行通信,不必担心客户端和服务端同时发包会导致冲突。
p.s. 打电话的时候两个人同时讲话就会冲突听不清,只能轮流讲。这种通信方式称为半双工。广播只能由电台发送到收音机不能反向传输,这种方式称为单工。
我们为每一个 tcp 连接分配了一个 goroutine 可以保证先收到的请求先先回复。另一个方面,tcp 协议会保证数据流的有序性,同一个 tcp 连接上先发送的请求服务端先接收,先回复的响应客户端先收到。因此我们不必担心混淆响应所对应的请求。
这种在服务端未响应时客户端继续向服务端发送请求的模式称为 Pipeline 模式。因为减少等待网络传输的时间,Pipeline 模式可以极大的提高吞吐量,减少所需使用的 tcp 链接数。
pipeline 模式的 redis 客户端需要有两个后台协程程负责 tcp 通信,调用方通过 channel 向后台协程发送指令,并阻塞等待直到收到响应,这是一个典型的异步编程模式。
我们先来定义 client 的结构:
type Client struct { conn net.Conn // 与服务端的 tcp 连接 pendingReqs chan *Request // 等待发送的请求 waitingReqs chan *Request // 等待服务器响应的请求 ticker *time.Ticker // 用于触发心跳包的计时器 addr string ctx context.Context cancelFunc context.CancelFunc writing *sync.WaitGroup // 有请求正在处理不能立即停止,用于实现 graceful shutdown } type Request struct { id uint64 // 请求id args [][]byte // 上行参数 reply redis.Reply // 收到的返回值 heartbeat bool // 标记是否是心跳请求 waiting *wait.Wait // 调用协程发送请求后通过 waitgroup 等待请求异步处理完成 err error }
调用者将请求发送给后台协程,并通过 wait group 等待异步处理完成:
func (client *Client) Send(args [][]byte) redis.Reply { request := &request{ args: args, heartbeat: false, waiting: &wait.Wait{}, } request.waiting.Add(1) client.working.Add(1) defer client.working.Done() client.pendingReqsclient 的核心部分是后台的读写协程。先从写协程开始:
// 写协程入口 func (client *Client) handleWrite() { for req := range client.pendingReqs { client.doRequest(req) } } // 发送请求 func (client *Client) doRequest(req *request) { if req == nil || len(req.args) == 0 { return } // 序列化请求 re := reply.MakeMultiBulkReply(req.args) bytes := re.ToBytes() _, err := client.conn.Write(bytes) i := 0 // 失败重试 for err != nil && i读协程是我们熟悉的协议解析器模板, 不熟悉的朋友可以到解析Redis Cluster原理了解更多。
// 收到服务端的响应 func (client *Client) finishRequest(reply redis.Reply) { defer func() { if err := recover(); err != nil { debug.PrintStack() logger.Error(err) } }() request :=最后编写 client 的构造器和启动异步协程的代码:
func MakeClient(addr string) (*Client, error) { conn, err := net.Dial("tcp", addr) if err != nil { return nil, err } ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background()) return &Client{ addr: addr, conn: conn, sendingReqs: make(chan *Request, chanSize), waitingReqs: make(chan *Request, chanSize), ctx: ctx, cancelFunc: cancel, writing: &sync.WaitGroup{}, }, nil } func (client *Client) Start() { client.ticker = time.NewTicker(10 * time.Second) go client.handleWrite() go func() { err := client.handleRead() logger.Warn(err) }() go client.heartbeat() }关闭 client 的时候记得等待请求完成:
func (client *Client) Close() { // 先阻止新请求进入队列 close(client.sendingReqs) // 等待处理中的请求完成 client.writing.Wait() // 释放资源 _ = client.conn.Close() // 关闭与服务端的连接,连接关闭后读协程会退出 client.cancelFunc() // 使用 context 关闭读协程 close(client.waitingReqs) // 关闭队列 }测试一下:
func TestClient(t *testing.T) { client, err := MakeClient("localhost:6379") if err != nil { t.Error(err) } client.Start() result = client.Send([][]byte{ []byte("SET"), []byte("a"), []byte("a"), }) if statusRet, ok := result.(*reply.StatusReply); ok { if statusRet.Status != "OK" { t.Error("`set` failed, result: " + statusRet.Status) } } result = client.Send([][]byte{ []byte("GET"), []byte("a"), }) if bulkRet, ok := result.(*reply.BulkReply); ok { if string(bulkRet.Arg) != "a" { t.Error("`get` failed, result: " + string(bulkRet.Arg)) } } }Keep working, we will find a way out.This is Finley, welcome to join us.
理论要掌握,实操不能落!以上关于《Golang 实现 Redis系列(六)如何实现 pipeline 模式的 redis 客户端》的详细介绍,大家都掌握了吧!如果想要继续提升自己的能力,那么就来关注golang学习网公众号吧!
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