SpringBoot 集成Redis Cluster方案

1. RedisCluster集群结构

 

Redis-Cluster采用无中心结构，每个节点保存数据和整个集群状态,每个节点都和其他所有节点连接。

2. RedisCluster集群特点

① 所有的redis节点彼此互联(PING-PONG机制),内部使用二进制协议优化传输速度和带宽；

② 每个主节点都有一个从节点，当主节点故障，Cluster会按照规则实现主备的高可用性；

③ 可以相对平滑扩/缩容节点；

④ Redis Cluster采用虚拟槽分区，所有的key根据哈希函数映射到0~16383槽内，key是数据分区的最小粒度，因为不能讲一个大的键值对象，如hash，list等映射到不同的节点上；

从RedisCluster结构及其主要特点分析，当共享平台用户量增加时，如果业务访问的key分布在不通的槽分区，不同的节点上，此时即可大大增加Redis的并发访问数，较单节点模式在性能方面会有较大的提升。

3. maven依赖整改

使用RedisCluster模式，需要使用2.9.0以上版本才能支持Redis密码认证。由于产品共享平台是典型的Spring项目，所以在spring-data-redis的基础上配置spring实现操作Redis Cluster。

<--2.9.0 以下版本不支持cluster密码认证-->

   redis.clients
   jedis
   2.9.0

 
    org.springframework.data
    spring-data-redis
    2.0.8.RELEASE

4. 项目配置文件配置项整改

RedisCluster集群至少需要6个节点（3主3从，每个主节点分别拥有一个从节点）

#redis cluster config
#RedisCluster集群节点及端口信息
share.redis.cluster.nodes=127.0.0.1:6379,127.0.0.1:6380,127.0.0.1:6381,127.0.0.1:6382,127.0.0.1:6383,127.0.0.1:6384
#Redis密码
share.redis.password=
#在群集中执行命令时要遵循的最大重定向数目
share.redis.cluster.max-redirects=5
#Redis连接池在给定时间可以分配的最大连接数。使用负值无限制
share.redis.jedis.pool.max-active=1000
#以毫秒为单位的连接超时时间
share.redis.timeout=2000
#池中“空闲”连接的最大数量。使用负值表示无限数量的空闲连接
share.redis.jedis.pool.max-idle=8
#目标为保持在池中的最小空闲连接数。这个设置只有在设置max-idle的情况下才有效果
share.redis.jedis.pool.min-idle=5
#连接分配在池被耗尽时抛出异常之前应该阻塞的最长时间量（以毫秒为单位）。使用负值可以无限期地阻止
share.redis.jedis.pool.max-wait=1000
#redis cluster只使用db0
share.redis.index=0

5. 新增RedisCluster配置项类

新增RedisCluster配置项类用户收集配置文件中的配置项

@Component
public class ShareClusterRedisProperties {
@Value("${spring.share.redis.timeout}")
    private Integer redisTimeout;
@Value("${spring.share.redis.jedis.pool.max-active}")
    private Integer poolMaxActive;
    @Value("${spring.share.redis.jedis.pool.max-idle}")
    private Integer poolMaxIdle;
    @Value("${spring.share.redis.jedis.pool.min-idle}")
    private Integer poolMinIdle;
    @Value("${spring.share.redis.jedis.pool.max-wait}")
    private Integer poolMaxWait;
    @Value("${spring.share.redis.cluster.nodes}")
    private List clusterNodes;
    @Value("${spring.share.redis.cluster.max-redirects}")
    private Integer clusterMaxRedirects;
    @Value("${spring.share.redis.password}")
    private String password;
    -- getter/setter方法省略 --
}

6. 新增RedisCluster集群配置类

@Configuration
public class ShareJedisClusterConfig {
	@Autowired
	ShareClusterRedisProperties redisProperties;
/**
     * 注意：
     * 这里返回的JedisCluster是单例的，并且可以直接注入到其他类中去使用
     * @return
     */
    @Bean("shareJedisCluster")
    public JedisCluster getJedisCluster() {
        Set nodes = new HashSet<>();
        for (String ipPort : redisProperties.getClusterNodes()) {
            String[] ipPortPair = ipPort.split(":");
            nodes.add(new HostAndPort(ipPortPair[0].trim(), Integer.valueOf(ipPortPair[1].trim())));
        }
        //需要密码连接的创建对象方式
        if (StringUtils.isBlank(redisProperties.getPassword())) {
        	return new JedisCluster(nodes,redisProperties.getRedisTimeout(),1000,1,new GenericObjectPoolConfig());
        } else {
        	return new JedisCluster(nodes,redisProperties.getRedisTimeout(),1000,1,redisProperties.getPassword() ,new GenericObjectPoolConfig());
        }
    }
    @Bean
    public RedisConnectionFactory redisConnectionFactory() {
        JedisPoolConfig poolConfig = new JedisPoolConfig();
        poolConfig.setMaxTotal(redisProperties.getPoolMaxActive());
        poolConfig.setMaxIdle(redisProperties.getPoolMaxIdle());
        poolConfig.setMinIdle(redisProperties.getPoolMinIdle());
        poolConfig.setMaxWaitMillis(redisProperties.getPoolMaxWait());
        JedisClientConfiguration clientConfig = JedisClientConfiguration.builder()
                .usePooling()
                .poolConfig(poolConfig)
                .and()
                .readTimeout(Duration.ofMillis(redisProperties.getRedisTimeout()))
                .build();
         // cluster模式
        RedisClusterConfiguration redisConfig = new RedisClusterConfiguration();
        redisConfig.setMaxRedirects(redisProperties.getClusterMaxRedirects());
        for (String ipPort :redisProperties.getClusterNodes()){
            String[] ipPortArr = ipPort.split(":");
            redisConfig.clusterNode(ipPortArr[0], Integer.parseInt(ipPortArr[1].trim()));
        }
         return new JedisConnectionFactory(redisConfig, clientConfig);
    }
}

7. Redis公共类整改

在操作Redis Cluster集群的时候，只需自动注入JedisCluster即可，用JedisCluster替换现有的Redis公共方法中使用到redis的地方即可。

但是 JedisCluster 从性能方面等考虑，并没有提供 Jedis 下提供的 keys 方法， keys 方法，主要用于通配符模式匹配返回满足条件 的 key。keys 方法 还是比较有用的，所以这里需要在Jedis的基础上进行扩展。

public int keys(final String pattern) {
    	try {
			final Set keySet = new HashSet();
			final Map nodes = jedisCluster.getClusterNodes();
			for (String k : nodes.keySet()) {
				JedisPool pool = nodes.get(k);  
			    //获取Jedis对象，Jedis对象支持keys模糊查询
			    Jedis jedis = pool.getResource();  
			    final Set set = jedis.keys(pattern);
			    keySet.addAll(set);
			}
			
			return keySet.size();
		} catch (Exception e) {
			logger.error("异常信息", e);
            throw e;
		}
    }
    /**
     * 模糊查询给定的pattern的所有keys列表
     *
     * @param pattern 模糊查询
     * @return 返回当前pattern可匹配的对象keys列表
     */
    public Set keyList(final String pattern) {

    	try {
			final Set keySet = new HashSet();
			final Map nodes = jedisCluster.getClusterNodes();
			for (String k : nodes.keySet()) {
				JedisPool pool = nodes.get(k);  
			    //获取Jedis对象，Jedis对象支持keys模糊查询
			    Jedis jedis = pool.getResource();  
			    final Set set = jedis.keys(pattern);
			    keySet.addAll(set);
			}
			return keySet;
		} catch (Exception e) {
			logger.error("异常信息", e);
            throw e;
		}
    }