【征服redis4】一文征服redis的Lettuce客户端
前面我们介绍了jedis客户端的使用，本文我们继续介绍第二个常用的客户端Lettuce。与jedis相比Lettuce有什么特征和区别，以及使用的时候有哪些重要的问题呢？本文我们一起来探究一下。
1. Lettuce介绍与安装测试
1.1. 什么是Lettuce
Lettuce是一个高级Redis客户端，用于线程安全的同步、异步和反应式访问。它支持高级的Redis特性，如Sentinel、集群、流水线、自动重新连接和redis数据模型等。Lettuce是完全非阻塞的，基于Netty事件驱动的通信层，其方法将返回具有可观察的类型，可在流或异步编程环境中使用。
Lettuce与其他Redis客户端的比较
与Jedis这种阻塞的Java Redis客户端相比，Lettuce的主要优势在于其完全非阻塞的IO和线程安全。使用Jedis，在多线程环境中，需要使用连接池以避免线程安全问题，但是对于Lettuce来说，可以避免这种复杂的设置，因为一个Lettuce连接实例（StatefulRedisConnection）就是线程安全的。另一个重要的区别是，Lettuce支持Redis的高级特性，如集群、流水线、发布订阅、和Lua脚本。
Lettuce的特性和优势
完全非阻塞IO和线程安全：Lettuce使用Netty进行网络通信，采用了异步和事件驱动的模型。一个Lettuce连接实例（StatefulRedisConnection）是线程安全的，可以在多个线程间共享。
支持Redis的高级特性：Lettuce支持Redis的高级特性，如Sentinel、集群、流水线、发布订阅、Lua脚本等。
自动重连：Lettuce支持自动重连，当Redis服务器重新启动或断开连接时，Lettuce可以自动恢复连接。
可观察的数据类型：Lettuce的所有操作都返回Observable，这可以让在流或异步编程环境中使用。
1.2. 安装
在Java项目中，可以使用Maven或者Gradle来引入Lettuce的依赖。
使用Maven引入依赖
该工作与引入jedis是类似的，可以直接引入pom坐标：
io.lettuce
lettuce-core
6.1.5.RELEASE
配置Lettuce和使用的问题，我们下一个小节再看。
1.3 Lettuce 与Jedis的比较
这两个都是redis的常用客户端，那有什么区别和联系呢？我们一起来比较一下
| 维度/库 | Lettuce | Jedis |
|---|---|---|
| 单线程/多线程 | Lettuce是基于Netty的连接实例（StatefulRedisConnection），可以在多个线程间并发访问，应该被用作长期存在的线程安全对象。 | Jedis实例不是线程安全的，因此在多线程环境下，你需要每个线程创建一个新的连接实例，或者使用连接池。 |
| 阻塞/非阻塞 | Lettuce支持异步、反应式、同步和非阻塞操作。 | Jedis操作是同步阻塞的，不支持异步和非阻塞操作。 |
| 集群支持 | Lettuce提供了Redis Cluster的原生支持。 | Jedis也支持Redis Cluster，但需要手动处理重定向。 |
| PUB/SUB模型 | Lettuce支持发布-订阅模型。 | Jedis也支持发布-订阅模型。 |
| 二进制协议 | Lettuce直接使用Netty来处理命令和结果，可以处理任何Redis协议和命令。 | Jedis使用自己的协议处理器，对协议的支持可能不太完整。 |
| 项目活跃度 | Lettuce是目前最活跃的Redis Java客户端项目，一直在持续更新和添加新特性。 | Jedis的活跃度较低，更新和新功能的添加较慢。 |
| 连接池 | Lettuce的连接实例是线程安全的，大多数情况下，你不需要使用连接池。不过，Lettuce也提供了一个可选的内置连接池。 | 在多线程环境下，你需要使用Jedis的连接池来管理和复用连接。 |
| 依赖 | Lettuce依赖于Netty。 | Jedis没有外部依赖。 |
| 事务 | Lettuce支持Redis的事务。 | Jedis也支持Redis的事务。 |
| Sentinel | Lettuce提供了对Redis Sentinel的原生支持。 | Jedis也支持Redis Sentinel。 |
详细可以参考两个客户端的比较
2.基本操作实战
2.1. 如何创建Lettuce连接与使用
配置方式与JDBC类似，也非常简单，创建一个新的RedisClient实例，使用redis://password@localhost:6379/0作为Redis服务器的URL。如果我们设置了密码，可以将里面的password改成密码，没有密码的话，可以直接写成password。
然后我们打开一个新的连接，并通过此连接获取同步命令来执行Redis命令。执行完命令后，我们关闭了连接并关闭了Redis客户端。
完整代码如下：
public static void main(String[] args) {
// 初始化Redis客户端
RedisClient redisClient = RedisClient.create("redis://password@localhost:6379/0");
// 打开一个新的连接
StatefulRedisConnection connection = redisClient.connect();
// 获取同步命令
RedisCommands syncCommands = connection.sync();
// 执行命令
syncCommands.set("key", "Hello World");
String key= syncCommands.get("key");
// 关闭连接
connection.close();
// 关闭Redis客户端
redisClient.shutdown();
} 上面的代码只能用来测试，在实际项目中，我们可以自己将连接的开闭过程封装一下，这样就不必在每个方法里都要自己创建和关闭连接了，我们可以简单地这么做：
// 开闭连接封装
public static StatefulRedisConnection getConnection() {
// 初始化Redis客户端
redisClient = RedisClient.create("redis://password@localhost:6379/0");
// 打开一个新的连接
return redisClient.connect();
}
public static boolean closeConnection(StatefulRedisConnection connection) {
// 关闭连接
connection.close();
redisClient.shutdown();
return true;
} 然后使用的时候这么写：
// 基本环境测试
public static void initTest2() {
// 初始化Redis客户端
StatefulRedisConnection redisConnection = getConnection();
// 获取同步命令
RedisCommands syncCommands = redisConnection.sync();
// 执行命令
syncCommands.set("key", "Hello, Redis!");
String key = syncCommands.get("key");
System.out.println(key);
closeConnection(redisConnection);
} 这里只是做了简单的封装，看起来舒服一些。
2.2. 连接池的配置和使用
1. 什么是连接池
连接池是一个预先创建并存储数据库连接的容器，应用程序在需要与数据库交互时，可以从连接池中获取已经建立的连接。使用完毕后，将该连接归还给连接池，而不是关闭它。这种技术可以避免每次需要与数据库交互时都打开新的连接，节省了创建新连接所需的时间。连接池最经典的应用就是数据库连接池，不过除此之外，在通过网络连接其他服务等场景的时候，我们都会采用连接池技术。
Lettuce是一个基于Netty的高级Redis客户端，用于线程安全同步、异步和响应式通信。在Lettuce中，每次发送命令都会获取新的连接，执行完命令后就会关闭。这就是说，Lettuce本身并没有传统意义上的"连接池"。虽然在Lettuce本身并未实现连接池，但是在使用Spring Data Redis的情况下，可以通过配置LettuceConnectionFactory来实现连接池的效果。
在创建RedisClient或者RedisClusterClient之前，可以通过ClientResources.Builder来定制连接池的一些参数，如下所示：
public static RedisClient connectPool() {
// 创建一个ClientResources来定制连接池参数
ClientResources clientResources = DefaultClientResources.builder()
.ioThreadPoolSize(16) // IO线程池大小
.computationThreadPoolSize(16) // 计算线程池大小
.build();
// 使用定制的ClientResources来创建RedisClient
return RedisClient.create(clientResources, "redis://localhost:6379");
}然后我们可以采用下面的代码来测试一下：
// 连接池测试
public static void initTest3() {
// 初始化Redis客户端
RedisClient redisClient1=connectPool();
StatefulRedisConnection redisConnection =redisClient1.connect() ;
// 获取同步命令
RedisCommands syncCommands = redisConnection.sync();
// 执行命令
syncCommands.set("key2", "Hello, Redis!");
String key = syncCommands.get("key2");
System.out.println(key);
redisConnection.close();
redisClient1.shutdown();
} 对于更复杂的需求，如最大连接数、最小空闲连接数等，Lettuce本身并没有提供对应的配置项。Lettuce的设计理念是每个Redis命令都运行在一个独立的连接上，因此并没有传统意义上的“连接池”。可以根据自己的需求，通过控制并发命令的数量来间接控制连接数量。
然而，如果正在使用Spring Data Redis，那么在Spring Data Redis中，可以通过LettucePoolingClientConfiguration来配置连接池（包括最大连接数、最小空闲连接数等），如下所示：
import org.springframework.data.redis.connection.lettuce.LettuceClientConfiguration;
import org.springframework.data.redis.connection.lettuce.LettucePoolingClientConfiguration;
LettuceClientConfiguration clientConfig = LettucePoolingClientConfiguration.builder()
.poolConfig(new GenericObjectPoolConfig())
.build();
RedisStandaloneConfiguration serverConfig = new RedisStandaloneConfiguration("server", 6379);
LettuceConnectionFactory lettuceConnectionFactory = new LettuceConnectionFactory(serverConfig, clientConfig);
在上面的代码中，我们使用LettucePoolingClientConfiguration.builder()来创建一个LettuceClientConfiguration的Builder，并使用poolConfig()方法来设置连接池配置。然后，我们使用这个配置和服务器配置来创建一个新的LettuceConnectionFactory。
2.3. 连接池配置项
配置Lettuce的连接池可以通过LettuceConnectionFactory类来实现。下面是配置连接池的一些常用参数：
1.最大连接数（MaxConnections）：指定连接池的最大连接数，即同时能够从连接池中获取的最大连接数。可以使用setConnectionPoolConfiguration()方法来设置。
GenericObjectPoolConfig poolConfig = new GenericObjectPoolConfig();
poolConfig.setMaxTotal(maxConnections);
lettuceConnectionFactory.setPoolConfig(poolConfig);
2.最小空闲连接数（MinIdleConnections）：指定连接池中的最小空闲连接数，即连接池中保持的最少可用连接数。可以使用setPoolConfig()方法来设置。
GenericObjectPoolConfig poolConfig = new GenericObjectPoolConfig();
poolConfig.setMinIdle(minIdleConnections);
lettuceConnectionFactory.setPoolConfig(poolConfig);
3.连接空闲超时时间（IdleTimeout）：指定连接在空闲状态下的超时时间，超过该时间会被连接池回收。可以使用`setTimeout()`方法来设置。
lettuceConnectionFactory.setTimeout(idleTimeout);
4.连接重试次数（RetryAttempts）：指定在连接池无法获取到可用连接时的重试次数。可以使用setRetryAttempts()方法来设置。
lettuceConnectionFactory.setRetryAttempts(retryAttempts);
5.连接重试间隔时间（RetryInterval）：指定连接重试的间隔时间，即每次重试之间的等待时间。可以使用setRetryInterval()方法来设置。
lettuceConnectionFactory.setRetryInterval(retryInterval);
以上是一些常用的连接池参数的配置方法。根据实际需求，您可以根据需要设置这些参数来优化连接池的性能。
2.4 Lettuce的基本操作如增删改查
可以使用RedisCommands的对应方法进行操作。例如：
RedisCommands syncCommands = connection.sync();
// 添加键值对
syncCommands.set("key", "value");
// 获取键值对
String value = syncCommands.get("key");
// 删除键值对
syncCommands.del("key");
// 修改键值对
syncCommands.set("key", "newValue");
2.5. Lettuce的事务操作
Lettuce支持事务操作，可以使用multi()和exec()方法进行事务的开始和提交：
RedisCommands syncCommands = connection.sync();
// 开启事务
syncCommands.multi();
syncCommands.set("key1", "value1");
syncCommands.set("key2", "value2");
// 提交事务
syncCommands.exec();
2.6. Lettuce的管道操作
Lettuce支持管道操作，可以使用RedisCommands的autoFlushCommands()方法来关闭自动刷新，然后用flushCommands()方法来手动刷新：
RedisCommands syncCommands = connection.sync();
syncCommands.setAutoFlushCommands(false);
syncCommands.set("key1", "value1");
syncCommands.set("key2", "value2");
syncCommands.flushCommands();
2.7. Lettuce的发布订阅操作
Lettuce支持Redis的发布订阅模式，例如：
RedisCommands syncCommands = connection.sync();
// 订阅频道
RedisPubSubCommands pubSubCommands = connection.sync();
pubSubCommands.subscribe("channel");
// 发布消息
syncCommands.publish("channel", "message");
2.8. Lettuce的脚本执行
Lettuce支持Lua脚本，可以使用RedisScriptingCommands的eval()或evalsha()方法来执行脚本
RedisScriptingCommands scriptingCommands = connection.sync();
// 执行Lua脚本
String result = scriptingCommands.eval("return redis.call('get', KEYS[1])", ScriptOutputType.VALUE, new String[]{"key"});
注意：以上代码示例假设你已经有了一个有效的StatefulRedisConnection对象。
2.9. 错误处理和重试
Lettuce的错误处理机制和重试策略，如何处理连接错误和命令执行失败等情况。
import io.lettuce.core.RedisClient;
import io.lettuce.core.api.StatefulRedisConnection;
import io.lettuce.core.RedisCommandExecutionException;
import io.lettuce.core.RedisConnectionException;
import io.lettuce.core.RedisCommandInterruptedException;
import io.lettuce.core.RedisCommandTimeoutException;
public class RedisExample {
public static void main(String[] args) {
RedisClient redisClient = RedisClient.create("redis://localhost:6379/");
try {
StatefulRedisConnection connection = redisClient.connect();
try {
String result = connection.sync().get("key");
System.out.println(result);
} catch (RedisCommandExecutionException e) {
System.err.println("Command execution failed: " + e.getMessage());
} catch (RedisCommandInterruptedException e) {
System.err.println("Command interrupted: " + e.getMessage());
} catch (RedisCommandTimeoutException e) {
System.err.println("Command timed out: " + e.getMessage());
} finally {
connection.close();
}
} catch (RedisConnectionException e) {
System.err.println("Failed to connect to Redis: " + e.getMessage());
} finally {
redisClient.shutdown();
}
}
}
2.10 redis常见与处理方法
| 异常名称 | 说明 | 处理方法 |
| RedisConnectionException | 当无法连接到Redis服务器时，或在尝试发送命令时连接已关闭或断开，将抛出此异常。 | 检查你的Redis服务器是否正在运行，网络连接是否畅通。如果是因为连接已关闭或断开，可以尝试重新连接。 |
| RedisCommandTimeoutException | 当命令的执行超过设定的超时时间时，将抛出此异常。 | 可以尝试增加命令的超时时间，或者查看Redis服务器是否有性能问题，如CPU使用过高，磁盘IO过高等。 |
| RedisCommandInterruptedException | 当等待命令完成的过程中线程被中断，将抛出此异常。 | 可以查看线程为何被中断，并尝试解决中断的原因。 |
| RedisCommandExecutionException | 当Redis命令执行失败时（如键不存在，类型不匹配等），将抛出此异常。 | 检查你的Redis命令是否正确，如键是否存在，类型是否匹配等。如果命令没有问题，则可能是Redis服务器的问题，需要检查服务器的状况。 |