基于 Netty 的 Lettuce 居然是這樣解析RESP協議的
今天來分享 Lettuce —— 基于 Netty 實現，Springboot2 中默認的 redis 客戶端。
那它是不是直接用 Netty 中的那幾個 handler 來處理 RESP 協議的呢？一起看看吧。
可以看到這里并沒有 codec-redis 模塊，所以 Lettuce 并沒有使用 Netty 提供的 redis 模塊。
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(⊙﹏⊙)，問題解決得太快了，那就再來思考下，它是怎么做的呢？
既然 Lettuce 基于 Netty 實現，那么它必然在 ChannelHandler 上動手腳，直接搜索可以發現有 9 個實現類。
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這里我關心的就是它怎么編解碼，所以直接來看 CommandEncoder 和 CommandHandler 。
打上斷點，使用測試例子直接 debug。
代碼
@Test
void redisTest() {
// 創建 redis 客戶端
RedisClient redisClient = RedisClient.create("redis://123456@192.168.200.128:6379/0");
// 創建 channel
StatefulRedisConnection<String, String> connection = redisClient.connect();
// 使用 sync 同步命令
RedisCommands<String, String> syncCommands = connection.sync();
String name = syncCommands.get("name");
System.out.println(name);
// syncCommands.set("key", "Hello, Redis!");
connection.close();
redisClient.shutdown();
}剛開始時，要和服務器建立連接，發送數據，涉及到 encode 流程。
CommandHandler
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如圖，直接來到 nioEventLoop 線程，并調用了 write 方法。
write:382, CommandHandler (io.lettuce.core.protocol)從右邊可以看到，發了一個 HELLO 的命令出去，其中 CommandArgs 如下：
CommandArgs [buffer=$1
3
$4
AUTH
$7
default
$6
123456
]CommandArgs?
直接來到 toString 方法，可以發現 encode 方法。
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如圖，有 4 個 SingularArgument：
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看看他們是怎么 encode 的 。
ProtocolKeywordArgument
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StringArgument
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對比 Netty
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貌似沒啥大的區別，可以看到 Lettuce 中，對 ByteBuf 的使用比較粗一些，Netty 中會計算這個 ByteBuf 的初始容量，而 Lettuce 就簡單些處理，直接 singularArguments.size() * 10 。
還有一個 大小端序 的處理，只能說 Netty 太細了。
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CommandEncoder
直接 F9 來到這一個斷點。
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繼續 debug ，會來到 Command 類，在這里完成對發送數據的 encode。
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解析下要發送的數據。
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小結
那么到了這里，我們就了解完 encode 的實現了。
核心：CommandArgs 中的各種 SingularArgument
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下面就是接受服務器數據，進行 decode 的流程了。
CommandHandler
來到 channelRead 。
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decode 時，會調用到 RedisStateMachine 的 decode ，它是這個流程的核心。
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RedisStateMachine?
Redis 狀態機：
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這里我直接 copy 了一份 。
static class State {
// Callback interface to handle a {@link State}.
@FunctionalInterface
interface StateHandler {
Result handle(RedisStateMachine rsm, State state, ByteBuf buffer, CommandOutput<?, ?, ?> output,
Consumer<Exception> errorHandler);
}
enum Type implements StateHandler {
SINGLE('+', RedisStateMachine::handleSingle),
ERROR('-', RedisStateMachine::handleError),
INTEGER(':', RedisStateMachine::handleInteger),
// 下面開始都是 @since 6.0/RESP3
FLOAT(',', RedisStateMachine::handleFloat),
BOOLEAN('#', RedisStateMachine::handleBoolean),
BULK_ERROR('!', RedisStateMachine::handleBulkError),
VERBATIM('=', RedisStateMachine::handleBulkAndVerbatim), VERBATIM_STRING('=', RedisStateMachine::handleVerbatim),
BIG_NUMBER('(', RedisStateMachine::handleBigNumber),
MAP('%', RedisStateMachine::handleMap),
SET('~', RedisStateMachine::handleSet),
ATTRIBUTE('|', RedisStateMachine::handleAttribute),
PUSH('>', RedisStateMachine::handlePushAndMulti),
HELLO_V3('@', RedisStateMachine::handleHelloV3),
NULL('_', RedisStateMachine::handleNull),
BULK('$', RedisStateMachine::handleBulkAndVerbatim),
MULTI('*', RedisStateMachine::handlePushAndMulti), BYTES('*', RedisStateMachine::handleBytes);
final byte marker;
private final StateHandler behavior;
Type(char marker, StateHandler behavior) {
this.marker = (byte) marker;
this.behavior = behavior;
}
@Override
public Result handle(RedisStateMachine rsm, State state, ByteBuf buffer, CommandOutput<?, ?, ?> output,
Consumer<Exception> errorHandler) {
return behavior.handle(rsm, state, buffer, output, errorHandler);
}
}
enum Result {
NORMAL_END, BREAK_LOOP, CONTINUE_LOOP
}
Type type = null;
int count = NOT_FOUND;
@Override
public String toString() {
final StringBuffer sb = new StringBuffer();
sb.append(getClass().getSimpleName());
sb.append(" [type=").append(type);
sb.append(", count=").append(count);
sb.append(']');
return sb.toString();
}
}繼續 debug，會來到 doDecode 方法。
這里有兩個核心步驟：
- 根據讀取到的第一個字節，判斷是不是 RESP3。
- 調用 狀態機 中的 State.Type 枚舉類，處理 handle。
這里先手動解析下服務器返回的數據。
ByteBufUtil.decodeString(buffer,0,146, Charset.defaultCharset());%7
$6
server
$5
redis
$7
version
$6
6.0.12
$5
proto
:3
$2
id
:74
$4
mode
$10
standalone
$4
role
$6
master
$7
modules
*0handleMap
%7 對應的 handler 處理。
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后面就進入 狀態機 流程判斷了，上面我們拿到的數據要循環好久，就不一一列舉出來了。
$6 對應的 handler 處理。
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最后解析出來剛好 7 個，可以對比上面手動解析的結果驗證下。
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小結
到了這里，decode 的流程也完畢了，畫個圖總結下??。
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結尾
Lettuce 的 decode 依賴于 狀態機 RedisStateMachine 實現，encode 靠 SingularArgument 實現。
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這次我做了兩種嘗試：
- 按以往的方式，從測試例子開始 debug。
- 思考下框架的特性，直奔主題。
兩種方式都收獲頗豐，但第二種嘗試得比較少，以后可以多多實踐，站在不同的角度去思考問題。
