Redis学习(二)：redis集群之cluster模式下的跨节点的批量操作 I

说明

通过之前的博文《Redis学习(一)：redis集群之哨兵模式下的负载均衡》，对redis哨兵模式下的读负载进行学习研究。在本篇博文中，将对redis cluster模式下的跨节点集合操作进行研究学习。通过本篇博文，我们将了解redis cluster模式的基本原理及在Jedis客户端中如何对redis cluster集群进行批量操作。

正文

Redis Cluster

redis cluster是redis官方推荐的高可用分布式解决方案。它的设计目标主要是：

• 高性能和线性扩展
• 一定程度的写操作安全性
• 可用性

但是它同时也引入了一些缺陷：所有的操作都只能在同一个节点（key的slot相同）进行，只能使用0号数据库而不能使用其他数据库，无法跨节点使用事务等等。

在对redis cluster操作前需要了解下槽点的概念：
redis cluster模式将存储空间在逻辑上分为了16384个槽点，每个节点负责一部分槽点。在对数据进行操作时，需要根据key计算出槽点，进而找到对应的节点进行操作。槽点的算法为：HASH_SLOT = CRC16(KEY) mod 16384

为了保证集群的可用性，官方建议最少使用三个节点，三个从节点，以一主一从的形式。

关于redis集群的搭建可以参考《深入剖析Redis系列(三) - Redis集群模式搭建与原理详解》这篇文章。

关于redis集群更多的详细内容，详见 https://redis.io/topics/cluster-spec

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JedisCluster

JedisCluster是Jedis客户端中对cluster模式实现的操作类，通过探究学习其源码来了解Jedis如何对集群进行操作。

通过上图可以看到，JedisCluster继承了BinaryJedisCluster类，实现了JedisClusterCommands, MultiKeyJedisClusterCommands, JedisClusterScriptingCommands接口。

接着再以JedisCluster的构造函数为入口，探究该对象如何创建初始化。

public JedisCluster(Set nodes, GenericObjectPoolConfig poolConfig) {
  this((Set)nodes, 2000, 5, poolConfig);
}

public JedisCluster(Set jedisClusterNode, int timeout, int maxAttempts, GenericObjectPoolConfig poolConfig) {
  super(jedisClusterNode, timeout, maxAttempts, poolConfig);
}

通过源码可以发现它最终调用了父类的构造方法：

public BinaryJedisCluster(Set jedisClusterNode, int timeout, int maxAttempts, GenericObjectPoolConfig poolConfig) {
  this.connectionHandler = new JedisSlotBasedConnectionHandler(jedisClusterNode, poolConfig, timeout);
  this.maxAttempts = maxAttempts;
}

在BinaryJedisCluster类的构造方法中，创建了JedisClusterConnectionHandler对象，可以看到这里具体创建的是JedisSlotBasedConnectionHandler对象。

通过上图可以看到，JedisSlotBasedConnectionHandler继承了JedisClusterConnectionHandler这个抽象类，该类的构造方法也是调用的父类的构造方法。

在抽象类JedisClusterConnectionHandler的构造函数中，创建了JedisClusterInfoCache对象，并进行了槽点初始化。在该类中有唯一一个属性------JedisClusterInfoCache cache;

public JedisClusterConnectionHandler(Set nodes, GenericObjectPoolConfig poolConfig, int connectionTimeout, int soTimeout, String password, String clientName) {
  this.cache = new JedisClusterInfoCache(poolConfig, connectionTimeout, soTimeout, password, clientName);
  this.initializeSlotsCache(nodes, poolConfig, connectionTimeout, soTimeout, password, clientName);
}

至此，我们可以看到与JedisCluster类密切相关的两个类，JedisClusterConnectionHandler和JedisClusterInfoCache。在JedisClusterInfoCache类中有两个关键属性 Map nodes 和 Map slots, 通过阅读源码来了解这两个属性的作用。

在以上代码中可以看到，先创建JedisClusterInfoCache对象，再初始化槽点信息。

public JedisClusterInfoCache(GenericObjectPoolConfig poolConfig, int connectionTimeout, int soTimeout, String password, String clientName) {
   this.nodes = new HashMap();
   this.slots = new HashMap();
   this.rwl = new ReentrantReadWriteLock();
   this.r = this.rwl.readLock();
   this.w = this.rwl.writeLock();
   this.poolConfig = poolConfig;
   this.connectionTimeout = connectionTimeout;
   this.soTimeout = soTimeout;
   this.password = password;
   this.clientName = clientName;
}

初始化槽点信息调用了initializeSlotsCache方法

private void initializeSlotsCache(Set startNodes, GenericObjectPoolConfig poolConfig, int connectionTimeout, int soTimeout, String password, String clientName) {
    Iterator var7 = startNodes.iterator();

    while(var7.hasNext()) {
        HostAndPort hostAndPort = (HostAndPort)var7.next();
        Jedis jedis = null;

        try {
            jedis = new Jedis(hostAndPort.getHost(), hostAndPort.getPort(), connectionTimeout, soTimeout);
            if (password != null) {
                jedis.auth(password);
            }

            if (clientName != null) {
                jedis.clientSetname(clientName);
            }

            this.cache.discoverClusterNodesAndSlots(jedis);
            break;
        } catch (JedisConnectionException var14) {
        } finally {
            if (jedis != null) {
                jedis.close();
            }

        }
    }

}

在该方法中，可以看到通过配置的节点信息，循环调用JedisClusterInfoCache对象的discoverClusterNodesAndSlots方法。注意，这里只要初始化成功就立即终止循环。

public void discoverClusterNodesAndSlots(Jedis jedis) {
   this.w.lock();

     try {
         this.reset();
         List