解决Redis集群条件下键空间通知服务器接收不到消息的问题

键空间通知使得客户端可以通过订阅频道或模式，来接收那些以某种方式改动了 Redis 数据集的事件。

可以通过对redis的redis.conf文件中配置notify-keyspace-events参数可以指定服务器发送哪种类型的通知。下面对于一些参数的描述。默认情况下此功能是关闭的。

字符	通知
`K`	键空间通知，所有通知以 `__keyspace@__` 为前缀
`E`	键事件通知，所有通知以 `__keyevent@__` 为前缀
`g`	`DEL` 、 `EXPIRE` 、 `RENAME` 等类型无关的通用命令的通知
`$`	字符串命令的通知
`l`	列表命令的通知
`s`	集合命令的通知
`h`	哈希命令的通知
`z`	有序集合命令的通知
`x`	过期事件：每当有过期键被删除时发送
`e`	驱逐(evict)事件：每当有键因为 maxmemory 政策而被删除时发送
`A`	参数 `g$lshzxe` 的别名

所以当你配置文件中配置为AKE时就表示发送所有类型的通知。

在程序中接入

使用SpringData可以轻松的实现对于redis键空间通知的接收操作。只需要作如下配置即可

所使用的jar包

'org.springframework.boot:spring-boot-starter-data-redis'

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配置监听器

@Configuration
@ConditionalOnExpression("!'${spring.redis.host:}'.isEmpty()")
public static class RedisStandAloneAutoConfiguration {
    @Bean
    public RedisMessageListenerContainer customizeRedisListenerContainer(
            RedisConnectionFactory redisConnectionFactory,MessageListener messageListener) {
        RedisMessageListenerContainer redisMessageListenerContainer = new RedisMessageListenerContainer();
        redisMessageListenerContainer.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
        redisMessageListenerContainer.addMessageListener(messageListener,new PatternTopic("__keyspace@0__:*"));
        return redisMessageListenerContainer;
    }
}

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其中PatternTopic构造器里面填写的是你所要监听哪一个通道。

例如在redis中执行set blog buxuewushu。我配置文件中配置的AKE所以所有消息都会发送，他就会发送两条信息。

PUBLISH __keyspace@0__:blog set
PUBLISH __keyevent@0__:set blog

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所以我在上面配置的监听规则__keyspace@0__:*就是监听0号库发送的所有space信息都会接收到。

配置处理器

上面我们配置了监听Redis的哪条通道，现在我们需要配置接收到了信息以后如何处理的事情。所以此时我们需要在程序中写处理器


@Slf4j
@Component
public class KeyExpiredEventMessageListener implements MessageListener {
    @Override
    public void onMessage(Message message, byte[] pattern) {
        log.info("监听失效的redisKey：{},值是:{}", new String(message.getChannel()), new String(message.getBody()));
    }
}

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只需要实现MessageListener即可。我们只是将监听到的键和发送的信息打印出来。

效果展示

此时我们启动本地的redis，然后执行set blog buxuewushu命令，可以在程序中看到。下面的输出。即我们已经监听到了redis发送的消息了。

c.e.s.r.KeyExpiredEventMessageListener   : 监听到的信息：__keyspace@0__:blog,值是:set

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此时如果我们将规则变成__key*__:*那么会收到什么呢？还是执行set blog buxuewushu命令

c.e.s.r.KeyExpiredEventMessageListener   : 监听到的信息：__keyspace@0__:blog,值是:set
c.e.s.r.KeyExpiredEventMessageListener   : 监听到的信息：__keyevent@0__:set,值是:blog

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我们看到执行一个set命令可以收到两个消息，一个是space消息一个是event消息。

集群条件下

我们刚才的测试都是在单机Redis下测试的，当将Redis转为集群模式时，会发现接收不到了消息了。此时我们启动本机的redis的集群。

redis集群配置如下，监听规则改为如下

spring:
  redis:
    cluster:
      nodes:
      - 127.0.0.1:7000
      - 127.0.0.1:7001
      - 127.0.0.1:7002
      - 127.0.0.1:7003
      - 127.0.0.1:7004
      - 127.0.0.1:7005
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我们redis中如下的命令

127.0.0.1:7002> set blog buxuwshu
-> Redirected to slot [7653] located at 127.0.0.1:7001
OK
127.0.0.1:7001> set blog1 buxuwshu
-> Redirected to slot [2090] located at 127.0.0.1:7000
OK
127.0.0.1:7000> set blog2 buxuwshu
-> Redirected to slot [14409] located at 127.0.0.1:7002
OK
127.0.0.1:7002> set blog3 buxuwshu
-> Redirected to slot [10344] located at 127.0.0.1:7001
OK
127.0.0.1:7001> set blog4 buxuwshu
OK
127.0.0.1:7001> set blog5 buxuwshu
-> Redirected to slot [2222] located at 127.0.0.1:7000
OK

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在程序中打印如下

c.e.s.r.KeyExpiredEventMessageListener   : 监听到的信息：__keyspace@0__:blog,值是:set
c.e.s.r.KeyExpiredEventMessageListener   : 监听到的信息：__keyspace@0__:blog3,值是:set
c.e.s.r.KeyExpiredEventMessageListener   : 监听到的信息：__keyspace@0__:blog4,值是:set
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我们看到只打印了blog、blog1、blog4的键，而我们通过上面观察，打印的键都是分布在7001端口上的。因此我们预测程序只是监听了7001端口发送的消息。而通过N次测试，程序不是每次都在监听7001端口，而是随机的。但是每次只会监听一个端口。

问题所在

接下来让我们通过找寻源码，看看到底是哪出的问题。

JedisSlotBasedConnectionHandler的getConnection方法中

public Jedis getConnection() {
    // In antirez's redis-rb-cluster implementation,
    // getRandomConnection always return valid connection (able to
    // ping-pong)
    // or exception if all connections are invalid

    List pools = cache.getShuffledNodesPool();

    for (JedisPool pool : pools) {
      Jedis jedis = null;
      try {
        jedis = pool.getResource();

        if (jedis == null) {
          continue;
        }

        String result = jedis.ping();

        if (result.equalsIgnoreCase("pong")) return jedis;

        jedis.close();
      } catch (JedisException ex) {
        if (jedis != null) {
          jedis.close();
        }
      }
    }
    throw new JedisNoReachableClusterNodeException("No reachable node in cluster");
  }

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可以看到注释中写着会获得一个随机的有效连接。也可以通过代码看到，获得连接池的信息以后遍历，直到有一个信息能够ping-pong通就直接返回此连接进行监听。而Redis的消息发送是在本地发送的。因此默认只能监听到集群中一台机器发送的消息。

本地发送解释：例如有三个主机01，02，03。此时如果有个set键buxuewushu落到了主机01上，那么此消息就会通过01这台主机发送，因此如果此时服务监听的02机器，那么这个消息就会监听不到。

image.png

解决办法

既然我们知道了在集群条件下，每次监听只会随机取一个端口进行监听。那么我们就自己写监听机制，监听集群条件下的所有主机的端口就行了。

我们可以看到在SpringData中提供了RedisMessageListenerContainer类来与Redis服务器进行通信。此类中有个start方法，可以看到是建立了与Redis的异步通信操作。所以我们的改造点就放在这就行。思路如下。

程序启动时，获得集群的配置信息
根据集群配置的Master数配置相同的RedisMessageListenerContainer进行监听

主要代码如下

 public void onApplicationEvent(ContextRefreshedEvent contextRefreshedEvent) {
        RedisClusterConnection redisClusterConnection = redisConnectionFactory.getClusterConnection();
        if (redisClusterConnection != null) {
            Iterable nodes = redisClusterConnection.clusterGetNodes();
            for (RedisClusterNode node : nodes) {
                if (node.isMaster()) {
                    String containerBeanName = "messageContainer" + node.hashCode();
                    if (beanFactory.containsBean(containerBeanName)) {
                        return;
                    }
                    JedisConnectionFactory factory = new JedisConnectionFactory(
                            new JedisShardInfo(node.getHost(), node.getPort()));
                    BeanDefinitionBuilder containerBeanDefinitionBuilder = BeanDefinitionBuilder
                            .genericBeanDefinition(RedisMessageListenerContainer.class);
                    containerBeanDefinitionBuilder.addPropertyValue("connectionFactory", factory);
                    containerBeanDefinitionBuilder.setScope(BeanDefinition.SCOPE_SINGLETON);
                    containerBeanDefinitionBuilder.setLazyInit(false);
                    beanFactory.registerBeanDefinition(containerBeanName,
                            containerBeanDefinitionBuilder.getRawBeanDefinition());

                    RedisMessageListenerContainer container = beanFactory
                            .getBean(containerBeanName, RedisMessageListenerContainer.class);
                    String listenerBeanName = "messageListener" + node.hashCode();
                    if (beanFactory.containsBean(listenerBeanName)) {
                        return;
                    }
                    container.addMessageListener(messageListener, new PatternTopic("__key*__:*"));
                    container.start();
                }
            }
        }
    }

复制代码

此时我们再启动程序，还是在Redis中如下的输入

127.0.0.1:7002> set blog0 buxuewushu
-> Redirected to slot [6155] located at 127.0.0.1:7001
OK
127.0.0.1:7001> set blog1 buxuewushu
-> Redirected to slot [2090] located at 127.0.0.1:7000
OK
127.0.0.1:7000> set blog2 buxuewushu
-> Redirected to slot [14409] located at 127.0.0.1:7002
OK
127.0.0.1:7002> set blog3 buxuewushu
-> Redirected to slot [10344] located at 127.0.0.1:7001
OK
127.0.0.1:7001> set blog4 buxuewushu
OK
127.0.0.1:7001> set blog5 buxuewushu
-> Redirected to slot [2222] located at 127.0.0.1:7000
OK

复制代码

这时我们可以看到在程序中我们接收到了所有端口的信息了。

c.e.s.r.KeyExpiredEventMessageListener   : 监听到的信息：__keyspace@0__:blog0,值是:set
c.e.s.r.KeyExpiredEventMessageListener   : 监听到的信息：__keyspace@0__:blog1,值是:set
c.e.s.r.KeyExpiredEventMessageListener   : 监听到的信息：__keyspace@0__:blog2,值是:set
c.e.s.r.KeyExpiredEventMessageListener   : 监听到的信息：__keyspace@0__:blog3,值是:set
c.e.s.r.KeyExpiredEventMessageListener   : 监听到的信息：__keyspace@0__:blog4,值是:set
c.e.s.r.KeyExpiredEventMessageListener   : 监听到的信息：__keyspace@0__:blog5,值是:set

复制代码

此时相当于我们建立了三个连接来监听三个redis服务器发送的消息。