Java如何使用Lettuce客户端在Redis主从模式下执行命令

1 redis主从复制的概念

多机环境下，一个redis服务接收写命令，当自身数据与状态发生变化，将其复制到一个或多个redis。这种模式称为主从复制。在redis中通过命令salveof命令让执行该命令的redis复制另一个redis数据与状态。我们将主服务器称为master,从服务器称为slave。

主从复制保证了网络异常正常时，网络断开重的情况下将数据复制。网络正常时master会通过发送命令保持对slave更新，更新包括客户端的写入，key的过期或被逐出等网络异常，master与slave连接断开一段时间，slave重连上master后会尝试部分重同步，重新获取连接断开期间丢失的命令。当无法进行部分重同步，则会执行全量重同步。

2 为什么需要主从复制

为了保证数据不丢失，有时会用到持久化功能。但这样会增加磁盘IO操作。通过使用主从复制，可以替代持久化并减少IO操作，降低延迟提高性能。

主从模式下，master负责处理写，slave负责读。虽然主从同步会导致在数据存在不一致窗口，但可以增加读操作的吞吐量。主从模式避免了redis单点风险。通过副本提高系统可用性。当master挂掉，从slave中选举新的机器作为master保证系统可用。

3 主从复制配置及原理

主从复制可以分为三个阶段：初始化、同步、命令传播。

初始化：从服务器执行完 slaveof 命令后，slave与master建立socket连接。连接建立完毕后通过ping进行心跳检测，若master正常，则返回响应。如果出现故障收不到响应，那么slave会重新尝试连接master。如果master设置了认证信息，则会再检查认证数据是否正确。如果认证失败，则会报错。

同步：当初始化完毕，master收到slave的数据同步命令后，需要判断是否执行全量同步还是部分同步。

命令传播：同步完成后，master与slave通过心跳检测判断对方是否在线。slave同时向master发送自己复制缓冲区的偏移量。master根据这些请求，判断是否向slave同步新产生的命令。slave收到同步的命令后执行，最终与master保持同步。

4 使用Lettuce在主从模式下执行命令

常用的Java Redis客户端有Jedis、Redission、Lettuce。这里将通过Lettuce来演示主从模式下的读写分离命令执行。

        
            io.lettuce
            lettuce-core
            5.1.8.RELEASE
        

下面通过

package redis;
import io.lettuce.core.ReadFrom;
import io.lettuce.core.RedisClient;
import io.lettuce.core.RedisURI;
import io.lettuce.core.api.sync.RedisCommands;
import io.lettuce.core.codec.Utf8StringCodec;
import io.lettuce.core.masterslave.MasterSlave;
import io.lettuce.core.masterslave.StatefulRedisMasterSlaveConnection;
import org.assertj.core.util.Lists;
 class MainLettuce {
    public static void main(String[] args) {
        List nodes = Lists.newArrayList(
                RedisURI.create("redis://localhost:7000"),
                RedisURI.create("redis://localhost:7001")
        );
        RedisClient redisClient = RedisClient.create();
        StatefulRedisMasterSlaveConnection connection = MasterSlave.connect(
                redisClient,
                new Utf8StringCodec(), nodes);
        connection.setReadFrom(ReadFrom.SLAVE);
        RedisCommands redisCommand = connection.sync();
        redisCommand.set("master","master write test2");
        String value = redisCommand.get("master");
        System.out.println(value);
        connection.close();
        redisClient.shutdown();
    }
}

补充：Redis 客户端之Lettuce配置使用（基于Spring Boot 2.x）

开发环境：使用Intellij IDEA + Maven + Spring Boot 2.x + JDK 8

Spring Boot 从 2.0版本开始，将默认的Redis客户端Jedis替换问Lettuce，下面描述Lettuce的配置使用。

1.在项目的pom.xml文件下，引入Redis在Spring Boot 下的相关Jar包依赖

    
        3.8.2
    
    
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter
        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-test
            test
        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-data-redis
        
        
            org.apache.commons
            commons-pool2
        
    

2.在项目的resources目录下，在application.yml文件里添加lettuce的配置参数

#Redis配置
spring:
  redis:
    database: 6  #Redis索引0~15，默认为0
    host: 127.0.0.1
    port: 6379
    password:  #密码（默认为空）
    lettuce: # 这里标明使用lettuce配置
      pool:
        max-active: 8   #连接池最大连接数（使用负值表示没有限制）
        max-wait: -1ms  #连接池最大阻塞等待时间（使用负值表示没有限制）
        max-idle: 5     #连接池中的最大空闲连接
        min-idle: 0     #连接池中的最小空闲连接
    timeout: 10000ms    #连接超时时间（毫秒）

3.添加Redisson的配置参数读取类RedisConfig

package com.dbfor.redis.config;
import org.springframework.cache.annotation.CachingConfigurerSupport;
import org.springframework.cache.annotation.EnableCaching;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.data.redis.connection.lettuce.LettuceConnectionFactory;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.serializer.GenericJackson2JsonRedisSerializer;
import org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer;
@Configuration
@EnableCaching
public class RedisConfig extends CachingConfigurerSupport {
    /**
     * RedisTemplate配置
     * @param connectionFactory
     * @return
     */
    @Bean
    public RedisTemplate redisTemplate(LettuceConnectionFactory connectionFactory) {
        // 配置redisTemplate
        RedisTemplate redisTemplate = new RedisTemplate<>();
        redisTemplate.setConnectionFactory(connectionFactory);
        redisTemplate.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());//key序列化
        redisTemplate.setValueSerializer(new GenericJackson2JsonRedisSerializer());//value序列化
        redisTemplate.afterPropertiesSet();
        return redisTemplate;
    }
}

4.构建Spring Boot的启动类RedisApplication

package com.dbfor.redis;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
@SpringBootApplication
public class RedisApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(RedisApplication.class);
    }
}

5.编写测试类RedisTest

package com.dbfor.redis;
import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;
@SpringBootTest
@RunWith(SpringRunner.class)
@Component
public class RedisTest {
    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;
    @Test
    public void set() {
        redisTemplate.opsForValue().set("test:set1", "testValue1");
        redisTemplate.opsForSet().add("test:set2", "asdf");
        redisTemplate.opsForHash().put("hash2", "name1", "lms1");
        redisTemplate.opsForHash().put("hash2", "name2", "lms2");
        redisTemplate.opsForHash().put("hash2", "name3", "lms3");
        System.out.println(redisTemplate.opsForValue().get("test:set"));
        System.out.println(redisTemplate.opsForHash().get("hash2", "name1"));
    }
}

6.在Redis上查看运行结果