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通过Netty/Socket/C语言三种方式向Redis服务器发送命令

Netty历险记 | 305 2021-09-18 00:12 0 0 0
UniSMS (合一短信)

本文通过使用Netty,Java的Socket和C语言Socket这三种方式,基于RESP协议,向Redis服务器发送一个set命令.

向Redis服务器发送命令,即与Redis服务器通信,必须基于RESP协议. 就好像在B站看2021苹果秋季发布会的视频底层数据传输必须基于TCP协议一样.

RESP协议是一个简单的协议.它的协议格式如下


*<number of arguments> CR LF$<number of bytes of argument 1> CR LF <argument data> CR LF...$<number of bytes of argument N> CR LF <argument data> CR LF



【基于Java的Socket】


import java.io.IOException;import java.net.Socket;public class RedisOfSocket {
private static final String CRLF = "\r\n"; public static void main(String[] args) throws IOException { String key = "k6"; String value = "v6"; sendCmd(key, value); }
private static void sendCmd(String key, String value) throws IOException {
// 1.建立连接 Socket client = new Socket("127.0.0.1", 6379);
// 2.组装命令 StringBuilder command = new StringBuilder();
// *<参数个数> CRLF String number = "*3" + CRLF; command.append(number);
// $<参数字节数>CRLF<参数>CRLF String cmd = "$3" + CRLF + "SET" + CRLF; command.append(cmd);
// $<参数字节数>CRLF<参数>CRLF cmd = "$" + key.getBytes().length + CRLF + key + CRLF; command.append(cmd);
// $<参数字节数>CRLF<参数>CRLF cmd = "$" + value.getBytes().length + CRLF + value + CRLF; command.append(cmd);

// 3.向服务器发送命令 client.getOutputStream().write(command.toString().getBytes());


// 4.接收服务器响应 byte[] response = new byte[1024]; int c = client.getInputStream().read(response); System.out.println(new String(response, 0, c)); }}




在程序运行之前,执行get k6未获取到数据,程序执行之后,再执行get k6就获取到了v6 .





同时我们通过Wireshark工具抓取了网络包,如下




【通过Netty方式】
以上是基于Java的Socket方式向Redis服务器发送了SET命令,接下来通过Netty的方式同样向Redis服务器发送SET命令.



import io.netty.bootstrap.Bootstrap;import io.netty.channel.*;import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;import io.netty.channel.socket.nio.NioSocketChannel;import io.netty.handler.codec.string.StringDecoder;import io.netty.handler.codec.string.StringEncoder;import lombok.extern.slf4j.Slf4j;import java.net.InetSocketAddress;
@Slf4jpublic class RedisOfNetty {
public static void main(String[] args) {
Bootstrap bootstrap = new Bootstrap(); EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
bootstrap.group(group) .channel(NioSocketChannel.class) .handler(new ChannelInitializer<NioSocketChannel>() { @Override protected void initChannel(NioSocketChannel ch) throws Exception {
ChannelPipeline channelPipeline = ch.pipeline(); channelPipeline.addLast(new StringEncoder()); channelPipeline.addLast(new StringDecoder()); // 将自定义的处理器添加到Pipeline里 channelPipeline.addLast(new ClientInHandler());
} });
bootstrap.connect(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 6379));
}}




import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;import io.netty.channel.SimpleChannelInboundHandler;import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
//自定义处理器@Slf4jpublic class ClientInHandler extends SimpleChannelInboundHandler<String> {
private static final String CRLF = "\r\n";
// 我们的程序连接到Redis服务器之后,会回调这个方法,在这个方法里,向Redis服务器发送SET命令 @Override public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
String key = "k9"; String value = "v9";
// 2.组装命令 StringBuilder command = new StringBuilder();
// *<参数个数> CRLF String number = "*3" + CRLF; command.append(number);
// $<参数字节数>CRLF<参数>CRLF String cmd = "$3" + CRLF + "SET" + CRLF; command.append(cmd);
// $<参数字节数>CRLF<参数>CRLF cmd = "$" + key.getBytes().length + CRLF + key + CRLF; command.append(cmd);
// $<参数字节数>CRLF<参数>CRLF cmd = "$" + value.getBytes().length + CRLF + value + CRLF; command.append(cmd);

// 3.向服务器发送命令 ctx.writeAndFlush(command);

}

@Override protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, String msg) throws Exception {
System.out.println("接收到服务端的响应: " + msg);
}}



底层的RESP协议都是一样的,只是通过Netty的方式,将命令发送出去而已.

【通过C语言方式】

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include <sys/stat.h>#include <sys/socket.h>#include <sys/types.h>#include <sys/un.h>#include <errno.h>#include <stddef.h>#include <unistd.h>#include <string.h>#include <arpa/inet.h>#include <sys/types.h>#include <sys/socket.h>#include <netinet/in.h>#include <netinet/ip.h>

int main(int argc, char **argv){ struct sockaddr_in sockaddr;
int fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
bzero(&sockaddr, sizeof(sockaddr)); sockaddr.sin_family = AF_INET; inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &sockaddr.sin_addr); sockaddr.sin_port=htons(6379);
// 建立连接 connect(fd, (struct sockaddr *)&sockaddr, sizeof(sockaddr));
// 发送命令 write(fd, "*3\r\n", 4); write(fd, "$3\r\nSET\r\n", 9); write(fd, "$2\r\nk7\r\n", 8); write(fd, "$2\r\nv7\r\n", 8);
// 读取返回值 char buf[1024]; memset(buf, '\0', sizeof(buf)); read(fd, buf, sizeof(buf)); printf("%s\n", buf);
close(fd);
return 0;}


通过C语言的方式,更能清晰的看出来RESP协议的面貌,如何向Redis服务器发送数据的.



如上图所示,我们同样抓取了网络包,这一次我们的C语言程序向Redis服务器发送了2个数据,加起来29个字节.  在第一个我们的Java的Socket实验中,客户端只发送了一次就把29个字节发送出去了,因为当时只调用了一次write, 29个字节也足够小,不存在拆包的情况.  而这次C语言中,我们调用了4次write, 实际发送了2次网络写. 出现了粘包情况. 但是基于RESP协议, Redis服务器自然能知道到哪里是命令的结束.




在Redis的源码中,服务端接收到客户端的命令之后,会根据\r\n进行切割处理我们客户端发送的命令.


在我们的日常工作中,无时无刻不在接触协议. 除了TCP/IP协议,  这里说的RESP协议,  还有Dubbo的协议,  RocketMQ的协议,  包括之前我们介绍如何给JVM发送命令dump出来线程栈. 

一些皆协议!

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