Redis之路系列拓展篇（4） 功夫在诗外

4 拓展篇—功夫在诗外

6.0新特性

相对都比较鸡肋，谨慎在生产环境使用

ACL安全策略

Redis6版本推出了ACL(Access Control List)访问控制权限 的功能，基于此功能，可以设置多个用户，并且给每个用户单独设 置命令权限和数据权限。

ACL文件配置方式有两种，一种是在config文件中直接配置，另一种是在外部aclfile中配置，配置命令是一样的
ACL是使用DSL定义的，该规则是从上到下，从左到右的，具体可以参考附录中的具体规则说明

RESP3和客户端缓存

RESP（REdisSerializationProtocol），是 Redis服务端与客户端之间通信的协议。
在Reds6之前的版本，使用的是RESP2协议，数据都是以字符串数组的形式返回给客户端，客户端需要根据类型进行解析，增加了客户端实现的复杂度。
RESP3协议可以按类型返回数据。 可以使用HELLO命令在RESP2和RESP3协议之间进行切换

新增的客户端缓存的设计导致客户端缓存和redis缓存绑定，十分不灵活，会导致资源浪费，没有很大的实际使用价值。

Redis中值的变化每次需要同步到客户端缓存，但是客户端并非会用到没的变化，导致资源浪费，数据管理更加复杂了，实际价值不大

I/O多线程

注意：主流程操作还是单线程
开启IO多线程：io-threads-do-reads yes 配置线程数量，如果设为1就是主线程模式：io-threads 4

目前官方建议：至少4核的机器才开启IO多线程，并且除非真的遇到了性能瓶颈，否则不建议开启此配置 。 建议配置的线程数少于机器总线程数，线程并不是越多越好 ，多于8个线程意义不大

集群代理

集群代理把集群抽象成为单个Redis实例，客户端通过集群 代理访问集群，就像访问单个Redis一样，不去关心很多集群上 的问题，比如：集群模式下multiple操作的限制及跨slot操作限 制等等，这些由集群代理去处理。

目前是一个实验性的功能，需要单独安装、单独配置、单独运行，不建议生产环境使用。

Lua脚本

Lua是一个高效、简洁、轻量级、可扩展的脚本语言，可以很方便的嵌入到其它语言或中间件中使用，Redis从2.6版支持Lua。

使用脚本好处

• 1：减少网络开销
• 2：原子操作：Redis会把脚本当作一个整体来执行，中间不会插入其它命令
• 3：复用功能

基本数据类型

Lua是一个动态类型的语言，一个变量可以存储任何类型的值

基础语法

• 默认全局变量，但是在Redis中不允许使用，局部变量使用local关键字进行声明
• 变量名必须是非数字开头，只能包含字母、数字和下划线
• 变量名是区分大小写
• 逻辑操作符用单词表示：and、or、not
• 单行注释使用 --来表示，多行注释使用--[[ 开始，到 ]] 结束
• 支持多重赋值：local a,b = 1,2,3 (a=1,b=2)，不过不建议，难维护易错
• 使用 .. 用来连接字符串
• 使用 #来获取长度，比如：print(#'helloworld')
• 只有nil和false是假，其它都是真
• 循环语句有for、while、repeat三种

与Redis结合

在Redis中执行lua脚本命令： redis-cli --eval 脚本 [key...] , [arg...]
在脚本中调用Redis命令：redis.call，遇到错误会直接返回；想要继续执行使用redis.pcall命令

Lua数据类型与Redis返回值类型对应关系：

其它命令：

• evalsha：可以通过脚本摘要来运行，作用同eval
• script load：将脚本加入缓存，返回值就是SHA1摘要
• script exists：判断脚本是否已经缓存
• script flush：清空脚本缓存
• script kill：强制终止脚本的执行

发布订阅模式

Redis支持简单的发布订阅模式，可以实现进程间的消息传递，对业务要求不高的可以选择使用
下面是一些常用的操作命令：

• 1：publish：发布消息，格式是publish channel 消息
• 2：subscribe：订阅频道，格式是subscribe channel，可以是多个channel
• 3：psubscribe：订阅频道，格式是psubscribe channel，支持glob风格的通配符
• 4：unsubscribe：取消订阅，格式是unsubscribe channel，不指定频道表示取消所有subscribe命令的订阅
• 5：punsubscribe：取消订阅，格式是punsubscribe channel，不指定频道表示取消所有psubscribe命令的订阅

注意这里匹配模式的时候，是不会将通配符展 开的，是严格进行字符串匹配的，比如:punsubscribe * 是无法退定 c1.* 的，必须严格使用punsubscribe c1.*才可以

常用优化手段

• 使用管道Pipeline，有利于减少网络通信和传输
• 精简键名和键值
• 合理设计存储的数据结构和数据关系，减少数据冗余
• 尽量使用mset来赋值，类似还有lpush、zadd等批量操作的命令
• 如果可能，尽量使用Lua脚本来辅助获取和操作数据
• 尽量使用hash结构来存储对象
• 使用hash结构时，应尽量保证每个key下面<field,value>的数目不超过限制(默认值是64)
• 配置使用类似ziplist以优化list等数据结构
• 一定要设置maxmemory，保证redis不会因为内存导致崩溃

客户端

Lettuce简介

Lettuce是一个可伸缩线程安全的Redis客户端。多个线程可以共享同一个RedisConnection。它利用优秀netty NIO框架来高效地管理多个连接。

Lettuce核心组件有：RedisURI、Connection、RedisClient、RedisCommands

• RedisURI：封装Redis的连接信息
• Connection：Redis的连接，包含一些具体方式（单机、哨兵、集群、订阅发布等）
• RedisClient：Redis的客户端，如果连接集群则为RedisClusterlient
• RedisCommands：Redis的命令操作API接口，提供了三种调用方式：同步、异步、响应式

基本使用

官网地址：https://lettuce.io/docs/getting-started.html

基本依赖：

dependencies {
  compile 'io.lettuce:lettuce-core:6.1.4.RELEASE
}

基本使用示例：

RedisClient redisClient = RedisClient.create("redis://password@localhost:6379/0");
StatefulRedisConnection<String, String> connection = redisClient.connect();
RedisCommands<String, String> syncCommands = connection.sync();

syncCommands.set("key", "Hello, Redis!");

connection.close();
redisClient.shutdown();

与Spring的集成

@Configurationclass AppConfig { @Beanpublic LettuceConnectionFactory redisConnectionFactory() { return new LettuceConnectionFactory(new RedisStandaloneConfiguration("server", 6379)); } }

附录1：Lua脚本常用标准库与函数

Lua的标准库提供了很多使用的功能，Redis支持其中大部分：

• 1：Base：提供一些基础函数
• 2：String：提供用于操作字符串的函数
• 3：Table：提供用于表操作的函数
• 4：Math：提供数据计算的函数
• 5：Debug：提供用于调试的函数

除了标准库外，Redis还会自动加载cjson和cmsgpack库，以提供对 Json和MessagePack的支持，在脚本中分别通过cjson和cmsgpack两 个全局变量来访问相应功能

在Redis中常用的标准库函数：

• 1：string.len(string)
• 2：string.lower(string)
• 3：string.upper(string)
• 4：string.rep(s, n)：返回重复s字符串n次的字符串
• 5：string.sub(string,start[,end])，索引从1开始，-1表示最后一 个
• 6：string.char(n…)：把数字转换成字符
• 7：string.byte (s [, i [, j]])：用于把字符串转换成数字
• 8：string.find (s, pattern [, init [, plain]])：查找目标模板 在给定字符串中出现的位置，找到返回起始和结束位置，没找到返 回nil
• 9：string.gsub (s, pattern, repl [, n])：将所有符合匹配模式的 地方都替换成替代字符串。并返回替换后的字符串，以及替换次数 。四个参数，给定字符串，匹配模式、替代字符串和要替换的次数
• 10：string.match (s, pattern [, init])：将返回第一个出现在给 定字符串中的匹配字符串，基本的模式有：. 所有字符，%a字母， %c控制字符，%d数字，%l小写字母，%p 标点符号字符，%s 空格， %u 大写字母，%w 文字数字字符，%x 16进制数字等
• 11：string.reverse (s)：逆序输出字符串
• 12：string.gmatch (s, pattern)：返回一个迭代器，用于迭代所有出现 在给定字符串中的匹配字符串
• 13：table.concat(table[,sep[,i[,j]]])：将数组转换成字符串，以sep 指定的字符串分割，默认是空，i和j用来限制要转换的表索引的范围 ，默认是1和表的长度，不支持负索引
• 14：table.insert(table,[pos,]value)：向数组中插入元素，pos为指定 插入的索引，默认是数组长度加1，会将索引后面的元素顺序后移
• 15：table.remove(table[,pos])：从数组中弹出一个元素，也就是删除这 个元素，将后面的元素前移，返回删除的元素值，默认pos是数组长度 table.sort(table[,sortFunction])：对数组进行排序，可以自定义 排序函数
• 16：Math库里面常见的：abs、ceil、floor、max、min、pow、sqrt、 sin、cos、tan等
• 17：math.random([m[,n]])：获取随机数，如果是同一个种子的话， 每次获得的随机数是一样的，没有参数，返回0-1的小数；只有m， 返回1-m的整数；设置了m和n，返回m-n的整数
• 18：math.randomseed(x)：设置生成随机数的种子

附录2：ACL规则

启用和禁用用户

• on：启用用户
• off：禁止用户

允许和禁止调用

• +：将命令添加到用户可以调用的命令列表中
• -：将命令从用户可以调用的命令列表中移除
• +@：允许用户调用 类别中的所有命令
• -@：禁止用户调用 类别中的所有命令
• +|subcommand：允许使用已禁用命令的特定子命令
• allcommands：+@all的别名，包括当前存在的命令以及将来通过模块加载的所有命令
• nocommands：-@all的别名，禁止调用所有命令

允许或禁止访问key

• ~：添加可以在命令中使用的键模式
• • resetkeys：使用当前模式覆盖所有允许的模式

为用户配置有效密码

• >：将此密码添加到用户的有效密码列表中
• <：从有效密码列表中删除此密码
• #：将此SHA-256哈希值添加到用户的有效密码列表中
• !：从有效密码列表中删除该哈希值
• nopass：移除该用户已设置的所有密码
• resetpass：清空该用户的所有密码列表
• reset：重置用户状态为初始状态

PS：具体命令可以通过acl help 查看