Redis，RESP协议，阻塞IO 与非阻塞IO，Redis的线程模型

1.Redis 阻塞IO 与非阻塞IO

Java在JDK1.4 中引入了NIO ，但是也有很多人在使用阻塞IO，这两种IO有什么区别?
在阻塞模式下，如果你从数据流读取不到指定大小的数据量，IO就会阻塞。
比如: 已知会有10个字节发送过来，但是我目前只收到了4个此时就会发生阻塞。
在非阻塞模式下:虽然只收到了 4个字节，但是读到了4个字节就会立即返回，不会等着，等另外6个字节来的时候再继续读取。

性能比较

阻塞IO 低于非阻塞IO
阻塞IO< 非阻塞IO 如果有一个Web服务器，使用阻塞IO 来处理请求，那么每一个请求都需要开启一个新的线程，如果使用了非阻塞IO，基本上一个小小的线程池就够用了，因为不会发生阻塞，每一个线程都会能够高效的使用

2.Redis的线程模型

首先一点 Redis是一个单线程从6.0以后是多线程。
除了Redis之外还有NodeJS，Nginx等等也是单线程
Redis虽然是单线程，但是运行很快，主要是一下几个方面：

Redis中的所有数据都是基于内存的，所有的计算也是内存级别的计算，所以很快。
Redis是单线程的，所以有一些时间复杂度的指定，可能会导致Redis卡顿例如:"keys"。
Redis处理并发的客户端连接时，使用的是非阻塞IO。

在使用非阻塞IO时，有一个问题就是线程如何知道剩下的数据来了？
多路复用 ：本质上是一个时间轮询API，

Redis会给每一个客户端指令，通过队列还排队，进行顺序处理。
Redis做出响应也会有一个响应队列。

3.Redis通信协议

Redis 通信使用了文本协议，文本协议比较非流量，但是 Redis 作者的瓶颈不在于网络流量，而在于内部逻辑，所以采用了一个费流量的一个文本协议
这个文本协议叫做 RESP(Redis Serialization Protocol)
Redis协议将传输的数据结构分为5中最小的单元，单元结束时，加上回车换行符 \r\n

单行字符串以 + 开始例如: + howe.small\r\n
多行字符串以 $开始，后面加上字符串长度例如:$ 11\r\njavaboy.org.\r\n
整数值以 : 开始例如 :1024\r\n
错误消息以 - 开始
数组以 * 开始后面加上数组长度
需要注意的是，如果是客户端连接服务端，只能使用第五种

手动实现RESP协议

1.准备工作

为了方便客户端连接Redis，我们关闭Redis种的报户模式

protected-mode no

同时关闭密码

# requirepass ****

image.png

重启Redis

redis-server redis.conf

代码编写

public class HoweRedisClient {

    private Socket socket;


    public HoweRedisClient() {
        try {
            socket = new Socket("47.100.33.80",6379);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("Redis 连接失败");
        }
    }


    /**
     *  原生 定义set命令[set,key,value]
     *  执行Redis中的Set命令 由于 以客户端的方式连接 那么RESP数组以 * 开始 后面加上数组长度 [set,key,value]
     *@param key
     * @param value
     * @return
     */
    public String set(String key ,String value) throws IOException {

        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        //[set,key,value] 数组长度 3
        sb.append("*3")
                .append("\r\n")
                .append("$")
                // 英文字符串长度可以 用 length
                .append("set".length())
                .append("\r\n")
        .append("set")
                .append("\r\n")
                .append("$")
                //中文字符串长度 获取长度
                .append(key.getBytes().length)
                .append("\r\n")
                .append(key)
                .append("\r\n")
                .append("$")
                .append(value.getBytes().length)
                .append("\r\n")
                .append(value)
                .append("\r\n");
        System.out.print(sb.toString());
        //输出流
        socket.getOutputStream().write(sb.toString().getBytes());
        byte[] buf = new byte[1024];
        socket.getInputStream().read(buf);
        return  new String(buf);
    }


    /**
     * 执行Redis种的get命令 【get,key】
     * @param key
     * @return
     */
    public String get(String key) throws IOException {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        // 数组长度 【get,key】 2
        sb.append("*2")
                .append("\r\n")
                .append("$")
                .append("get".length())
                .append("\r\n")
                .append("get")
                .append("\r\n")
                .append("$")
                .append(key.getBytes().length)
                .append("\r\n")
                .append(key)
                .append("\r\n");
        System.err.print(sb.toString());

        socket.getOutputStream().write(sb.toString().getBytes());
        byte[] buf = new byte[1024];
        socket.getInputStream().read(buf);
        return  new String(buf);
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
//        String set = new HoweRedisClient().set("k1", "v1");
//        System.out.println(set);

        String k1 = new HoweRedisClient().get("k1");
        System.out.println(k1);

    }
}