Redis RESP 協定實現範例詳解

2022-09-02 18:03:38

引言

我們之前已經學習了RESP協定的內容，且已經完成了一個最簡單的Redis讀寫分離中介軟體，我們來看拆解下該demo, 看看Redis RESP協定實現起來到底有多簡單。

回顧RESP協定

RESP是基於TCP來實現的Redis通訊協定，該協定是以/r/n(行)進行分割的，協定支援5種型別，具體資訊如下:

型別	字首	備註
簡單字串	+	簡單字串以+開頭
錯誤資料	-	錯誤資料以-開頭
整數	:	整數以:開頭
複雜字串	$	複雜字串以$開頭
陣列	*	陣列以*開頭

即，我們向redis傳送命令:set name pdudo，其實傳送的具體資訊是

*3
$3
set
$4
name
$5
pdudo

而伺服器返回的資訊也是類似的，只不過還需要了解+和-，這2個字首分別代表正確訊息和錯誤的訊息。

我們準備2個例子，我們來敲一下

例子1

set name pdudo

例子2

lpush pdudo data1
lpush pdudo data2
lrange pdudo 0 -1

快來動動你的小手指，看能不能根據RESP協定規則，將上述例子命令敲出來。現在你體會到了Redis官網介紹RESP協定時所述的簡單和易讀可麼？

帶著來敲一下

對於RESP來說，一定要搞清楚協定後，最好能夠手寫協定去執行，再考慮寫程式去實現協定！！！

如何拆解RESP協定

終於到了喜聞樂見的環節了，我們要拆解和組裝協定了。那我們至少來解決如下3個問題：

該協定是基於TCP流的，我們如何判斷整個命令什麼時候結束？
如何拆解命令？

協定什麼時候結束

一般而言，我們自己在使用TCP傳輸資料，都會在資料開頭定義2個或者4個位元組，用於儲存該資料有多少個位元組，這樣方便檢驗接收，類似於這種情況。

而RESP有意思了，它是以/r/n來分割的。最前面會以字首來判斷其型別，例如我們傳送命令，其會用到的字首有*以及$，那麼我們如何來判斷，我們要讀取多少個/r/n呢？

因為上述*代表陣列，即有多少組資料需要處理，圖中為n。

而$表示複雜字串，即需要獲取m個字元資料，不包含/r/n

如何拆解RESP協定

若要拆解命令，則我們得獲取命令，如上圖所示，報文$m，其實記錄的有m長度的資料(不包含rn)，所以我們可以這樣來寫虛擬碼。

根據如上，我們很容易寫出虛擬碼。

func toArgs(rd *bufio.Reader) {
	data , _ , _ := rd.ReadLine()
	switch data[0] {
	case '*':
		n := data[1:] // 迴圈n次
		for i:=0;i<n;i++ {
			toArgs(rd)
		}
	case '$':
		m := data[1:] // 獲取m個資料
		// 獲取m長度的資料即可
	}
}

如上我們先獲取字首為*的，繼而獲取其值n，我們則迴圈n次，即可獲取該報文的資料。而字首為$的，我們可以直接獲取該m長度的資料即可，這裡主要要處理一下rn。

將命令構建RESP報文規範，根據拆解反操作就可以了，這裡暫不介紹了。

上述，我們核心功能已經探討完畢了。

功能實現

程式碼已經編寫完畢，放置在了gitee上: gitee

如上我們已經學會了如何拆解和組裝RESP協定了，我們接著來看，我們如何用go來編寫拆解和組裝協定的程式碼呢？我們可以看。

我們先建立一個字元，然後將其封裝為bufio.Reader，我們來看下：

因為我們要使用readLine()函數，所以我們需要將其轉換為bufio.Reader型別，若是直接從net.Conn中獲取，不用轉換，直接可以使用 bufio.Reader的。

我們將上述虛擬碼編寫一下，實現拆解的功能。

其具體執行過程是我們先獲取一行資料，放置到data中，而後判斷其字首是什麼，若是*則取其後面的資料，將其轉為int型別n，而後再遞迴該函數n次，而後中遇到$，我們則取後面的資料，也是將其轉為int型別m，而後再取m長度的實際資料，這就是我們的命令了，最後我們再踢掉命令的rn即可。

其中，有一個函數是byteToInt是我們自己寫的通過切片轉為數位的函數，我們看下

該函數主要的功能是將其[]byte數位轉換為int資料。

如上，我們整個RESP協定功能寫完了，我們執行下看下實際效果:

很顯然，我們成功拆解了該資料。

總結

這篇文章，我們介紹了應該如何使用go簡單的拆解RESP協定的內容，為什麼我們不介紹如何編寫redis主從中介軟體呢？

最開始是打算這樣寫的，但是知識多了，介紹起來會很雜，很難把一個點講清楚，所以我們就單獨挑了一個核心點來介紹，我願意將其稱之為面向核心程式設計(我的基友很早之前告訴我的)，所謂的面向核心程式設計簡而易在就是我們在涉及一個功能的時候，要學會拆解該功能，將核心功能先用demo做出來，而後再慢慢豐富周邊，從而完成整個需求涉及。

最後我們再來聊聊RESP協定，官網在介紹時將其概括為實現簡單、快速解析、直接可閱讀。如果你認真學習這2篇文章，肯定對此深有感悟。

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Redis RESP 協定實現範例詳解

目錄

引言

回顧RESP協定

如何拆解RESP協定

功能實現

總結

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