(一).RESP协议解释
RESP协议在Redis1.2被引入,直到Redis2.0才成为和Redis服务器通信的标准。这个协议需要在你的Redis客户端实现。RESP 是一个支持多种数据类型的序列化协议:简单字符串(Simple Strings),错误( Errors),整型( Integers), 大容量字符串(Bulk Strings)和数组(Arrays)。该协议的优点如下:(Reids协议详细规范解释)
1. 实现起来简单。
2. 解析速度快。
3. 有可读性。
(二).RESP协议规范
在RESP中,数据的类型依赖于首字节,第一个字符表示数据的类型,紧接着是一个不能包含CR或LF的字符串(不允许换行),最后以"\r\n"(CRLF)表示结束进行分割。
2.1-RESP第一个字节与数据类型的映射关系如下:
类型 | 响应首字节 | 备注 |
单行字符串(Simple Strings) | + | 第一个字节为+ |
错误(Errors) | - | 第一个字节为- |
整型(Integers) | : | 第一个字节为: |
多行字符串(Bulk Strings) | $ | 第一个字节为$ |
数组(Arrays) | * | 第一个字节为* |
2.2-拆解释义RESP协议:
使用Redis-cli编辑如下指令向Redis服务端发送:
127.0.0.1:6379> set hello world
对发送的指令分析,实际上Redis-cli会遵循RESP协议对命令进行拆解编译后再发送给Redis服务器端。RESP协议编译如下:
*3
$3
set
$5
hello
$5
world
以上的执行语句意思,*3表示执行的程序数组长度总共有3个数组,第一个数组组成部分:$3代表复杂字符串有长度为3,值为set,第二个数组组成部分: $5代表复杂字符串长度为5,值为hello, 第三个数组组成部分:$5代表复杂字符串长度为5,值为world。
视图展示:
2.3-RESP协议验证:
在Xshell中选择TELNET连接redis服务端。输入以上根据RESP协议编写的指令,获得+OK
返回值,说明set指令请求被服务器端成功解析并且响应。
(三).Go解析RESP协议实现转发
3.1-开启IP/prot监听:
使用Redis1Conn, _ = net.Dial("tcp", "192.168.0.107:6379")
发起TCP连接Redis服务器,listen, err := net.Listen("tcp", "0.0.0.0:12345")
监听本地的12345端口。
// TCP server端
func main() {
Redis1Conn, _ = net.Dial("tcp", "192.168.0.107:6379")
listen, err := net.Listen("tcp", "0.0.0.0:12345")
if err != nil {
fmt.Println("listen failed, err:", err)
return
}
for {
conn, err := listen.Accept() // 建立连接
if err != nil {
fmt.Println("accept failed, err:", err)
continue
}
go process(conn) // 启动一个goroutine处理连接
}
}
3.2-处理解析Redis-cli的RESP协议:
实现思路,RESP协议的指令是以"\r\n"(CRLF)表示结束进行分割,则按照"\r\n"(CRLF)分隔符按行读取TCP流消息。实现函数如下:
func read(reader *bufio.Reader) []byte {
line, err := reader.ReadBytes('\n')
if err != nil {
errors.New("读取行错误")
}
return bytes.TrimRight(line, "\r\n")
}
- 首先读取数据流数据获得前缀
*
的后面数值cmdArrLen
,此值为本次传送指令数组的长度。 - 接着循环
cmdArrLen
次,依次按行解析前缀为$
的数据流携带的值cmdLen
。 - 获取指令值
cmdData
。
// 处理redis-cli发送的程序
func handlerCliCmd(conn net.Conn) []string {
var cmd []string
reader := bufio.NewReader(conn)
cmdHead := read(reader)
cmd = append(cmd, string(cmdHead))
if string(cmdHead[:1]) == "*" {
cmdArrByteLen := cmdHead[1:] //发送的命令数组长度
cmdArrLen := BytesToInt(cmdArrByteLen)
for i := 0; i < cmdArrLen; i++ {
cmdLen := read(reader)
cmd = append(cmd, string(cmdLen))
if string(cmdLen[:1]) == "$" {
cmdData := read(reader)
cmd = append(cmd, string(cmdData))
}
}
}
return cmd
}
3.3-转发Redis-cli客户端的命令:
COMMAND
为Redis-cli客户端首次连接的标识,连接成功直接识别发送"+OK\r\n"
成功响应。for _, cmds := range cmd {}
按照RESP协议规则拼接转发指令,_, err := Redis1Conn.Write(toRedis)
将拼接后的指令转发给Redis服务器端,Read接收Redis服务端的响应后使用conn.Write(buf[:n2])
转发给客户端。
// 处理函数
func process(conn net.Conn) {
defer func() {
fmt.Println("连接断开了\n")
conn.Close() // 关闭连接
}()
for {
cmd := handlerCliCmd(conn) //处理命令
if cmd[2] == "COMMAND" {
conn.Write([]byte("+OK\r\n"))
} else {
var toRedis []byte
for _, cmds := range cmd {
t := cmds + "\r\n"
toRedis = append(toRedis, []byte(t)...)
}
_, err := Redis1Conn.Write(toRedis)
if err != nil {
fmt.Println(err)
}
buf := make([]byte, 1024)
_, err2 := Redis1Conn.Read(buf[:])
if err2 != nil {
fmt.Println(err)
}
conn.Write(buf[:n2])
}
}
}
3.4-验证程序效果:
- Go中间件启动监听本地12345端口。
- 首先Redis-cli发送
redis-cli -h 192.168.0.105 -p 12345
连接请求。 - 中间件接收到连接
*1 $7 COMMAND
连接请求响应。 - Redis-cli发送set指令设置值
set test 123
。 - 中间件接收到指令
*3 $3 set $4 test $3 123
将请求转发给Redis服务器。 - Redis服务器成功处理返回
+OK
结果给Go中间件。 - Redis-cli客户端接收到Go中间件转发的响应结果。
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