Redis RESP协议实现实例详解

回顾RESP协议

RESP是基于TCP来实现的Redis通信协议,该协议是以/r/n(行)进行分割的,协议支持5种类型,具体信息如下:

类型前缀备注
简单字符串+简单字符串以+开头
错误数据-错误数据以-开头
整数:整数以:开头
复杂字符串$复杂字符串以$开头
数组*数组以*开头

即,我们向redis发送命令:set name pdudo,其实发送的具体信息是

*3
$3
set
$4
name
$5
pdudo

而服务器返回的信息也是类似的,只不过还需要了解+-,这2个前缀分别代表正确消息和错误的消息。

我们准备2个例子,我们来敲一下

例子1

set name pdudo

例子2

lpush pdudo data1
lpush pdudo data2
lrange pdudo 0 -1

快来动动你的小手指,看能不能根据RESP协议规则,将上述例子命令敲出来。现在你体会到了Redis官网介绍RESP协议时所述的 简单易读 可么?

对于RESP来说,一定要搞清楚协议后,最好能够手写协议去执行,再考虑写程序去实现协议!!!

如何拆解RESP协议

终于到了喜闻乐见的环节了,我们要拆解和组装协议了。 那我们至少来解决如下3个问题:

  • 该协议是基于TCP流的,我们如何判断整个命令什么时候结束?
  • 如何拆解命令?

协议什么时候结束

一般而言,我们自己在使用TCP传输数据,都会在数据开头定义2个或者4个字节,用于存储该数据有多少个字节,这样方便检验接收,类似于这种情况。

Redis RESP协议实现实例详解

RESP有意思了,它是以/r/n来分割的。最前面会以前缀来判断其类型,例如我们发送命令,其会用到的前缀有*以及$,那么我们如何来判断,我们要读取多少个/r/n呢?

Redis RESP协议实现实例详解

因为上述*代表数组,即有多少组数据需要处理,图中为n

$表示复杂字符串,即需要获取m个字符数据,不包含/r/n

如何拆解RESP协议

若要拆解命令,则我们得获取命令,如上图所示,报文$m,其实记录的有m长度的数据(不包含\r\n),所以我们可以这样来写伪代码。

根据如上,我们很容易写出伪代码

func toArgs(rd *bufio.Reader) {
	data , _ , _ := rd.ReadLine()
	switch data[0] {
	case '*':
		n := data[1:] // 循环n次
		for i:=0;i<n;i++ {
			toArgs(rd)
		}
	case '$':
		m := data[1:] // 获取m个数据
		// 获取m长度的数据即可
	}
}

如上我们先获取前缀为*的,继而获取其值n,我们则循环n次,即可获取该报文的数据。而前缀为$的,我们可以直接获取该m长度的数据即可,这里主要要处理一下\r\n

将命令构建RESP报文规范,根据拆解反操作就可以了,这里暂不介绍了。

上述,我们核心功能已经探讨完毕了。

功能实现

代码已经编写完毕,放置在了gitee上: gitee

如上我们已经学会了如何拆解和组装RESP协议了,我们接着来看,我们如何用go来编写拆解和组装协议的代码呢? 我们可以看。

我们先创建一个字符,然后将其封装为bufio.Reader,我们来看下:

Redis RESP协议实现实例详解

因为我们要使用readLine()函数,所以我们需要将其转换为bufio.Reader类型,若是直接从net.Conn中获取,不用转换,直接可以使用 bufio.Reader的。

我们将上述伪代码编写一下,实现拆解的功能。

Redis RESP协议实现实例详解

其具体执行过程是我们先获取一行数据,放置到data中,而后判断其前缀是什么,若是*则取其后面的数据,将其转为int类型n,而后再递归该函数n次,而后中遇到$,我们则取后面的数据,也是将其转为int类型m,而后再取m长度的实际数据,这就是我们的命令了,最后我们再踢掉命令的\r\n即可。

其中,有一个函数是byteToInt是我们自己写的通过切片转为数字的函数,我们看下

Redis RESP协议实现实例详解

该函数主要的功能是将其[]byte数字转换为int数据。

如上,我们整个RESP协议功能写完了,我们运行下看下实际效果:

Redis RESP协议实现实例详解

很显然,我们成功拆解了该数据。

这篇文章,我们介绍了应该如何使用go简单的拆解RESP协议的内容,为什么我们不介绍如何编写redis主从中间件呢?

最开始是打算这样写的,但是知识多了,介绍起来会很杂,很难把一个点讲清楚,所以我们就单独挑了一个核心点来介绍,我愿意将其称之为面向核心编程(我的基友很早之前告诉我的),所谓的面向核心编程简而易在就是我们在涉及一个功能的时候,要学会拆解该功能,将核心功能先用demo做出来,而后再慢慢丰富周边,从而完成整个需求涉及。

最后我们再来聊聊RESP协议,官网在介绍时将其概括为实现简单快速解析直接可阅读。如果你认真学习这2篇文章,肯定对此深有感悟。

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