Jedis源碼分析（二）-Jedis的內部實現(Client,Pipeline,Transaction)

Jedis源碼分析共有四個章節，如下爲各章連接：

1. Jedis源碼分析（一）-Jedis介紹
2. Jedis源碼分析（二）-Jedis類結構及實現
3. Jedis源碼分析（三）- JedisCluster類結構及實現
4. Jedis源碼分析（四）-JedisSentinel與ShardedJedis介紹

1 Jedis的類結構

​ 首先看Jedis的內部結構，圖2-1中用橘色框標出了主要支架, 爲突出主要架構，或有稍許內容沒有標出。

圖1-1 Jedis的類結構

​ Jedis以輸入的命令參數是否爲二進制，將處理請求的具體實現部署在兩個類中，例如Jedis和BinaryJedis，Client和BinaryClient。與Redis服務器的鏈接信息（Socket,host,port……）封裝在Client的基類Connection中。BinaryJedis類中提供了Client,Pipeline和Transcation變量，對應3種請求模式。

2 Jedis的初始化流程

Jedis jedis = new Jedis("localhost", 6379, 15000);
Transaction t = jedis.multi();
Pipeline pipeline = jedis.pipelined();

​ Jedis經過傳入Redis服務器地址（host,port）開始初始化，而後在BinaryJedis裏實例化Client。Client經過Socket維持客戶端與Redis服務器的鏈接與溝通。
前文提到Transaction和Pipeline很類似，它們繼承同一個基類MultiKeyPipelineBase。區別在於Transaction在實例化的時候，就自動發送MULTI命令，開啓事務模式，而Pipeline則按狀況手動開啓，它們均依靠Client發送命令。如下是Transaction和Pipeline初始化的具體實現：

//BinaryJedis類
public Transaction multi() {
client.multi();
transaction = new Transaction(client);
return transaction;
}
public Pipeline pipelined() {
pipeline = new Pipeline();
pipeline.setClient(client);
return pipeline;
}

​ 下面經過發送一個get key 的命令，看看，這三種模式是如何運轉的。

3 Jedis工做模式的調用流程

3.1 client請求模式

​ 以get key 爲例，爲突出主要步驟，部分代碼略有縮減。
用法：

jedis.get("foo");

圖3-1 Clinet模式的時序圖

圖3-2 Client模式的調用流程

​ 圖3-1和3-2是client模式下，發送請求，讀取回復的具體實現。能夠清楚看到，在每次發送命令前，會先經過connect()方法判斷是否已經鏈接，若未鏈接則進行以下操做：

1. 實例化Socket，並配置，
2. 鏈接Socket,獲取OutputStream和InputStream
3. 若是是SSL鏈接，則會經過SSLSocketFactory建立socket鏈接

​ Protocol是一個通信工具類，將Redis的各種執行關鍵字存儲爲靜態變量，能夠直觀調用命令，例如Protocol.Command.GET。同時，將命令包裝成符合Redis的統一請求協議，回覆消息的處理也是在這個類進行，先經過通信協提取出當次請求的回覆消息，將Object類型的消息，格式化爲String,List等具體類型，若是回覆消息有Error則以異常的形式拋出。

3.2 Pipeline和Transaction模式

圖3-3 Transaction和Pipeline的類結構

​ 圖3-3 是Transaction和Pipeline兩個類的的類結構。能夠看到Pipeline和Transaction都繼承自MultiKeyPipelineBase，其中，MultiKeyPipelineBase和PipelineBase的區別在於處理的命令不一樣，內部均調用Client發送命令。從如下用例也能夠看出二者的操做也十分相似。Pipeline有一個內部類對象MultiResponseBuilder，前文提到，當Redis事務結束時，會以List的形式，一次性返回全部命令的執行結果。MultiResponseBuilder對象就是用於，當Pipeline開始其實模式後，在事務結束時，存儲全部返回結果。
Queable用一個LinkedList裝入每一個命令的返回結果，Response<T>是一個泛型，set(Object data)方法傳入格式化以前的結果，get()方法返回格式化以後的結果。
Pipeline的使用方法：

Pipeline p = jedis.pipelined();
//只發送命令，不讀取結果，此時的Response<T>沒有數據
Response<String> string = p.get("string");
Response<String> list = p.lpop("list");
Response<String> hash = p.hget("hash", "foo");
Response<Set<String>> zset = p.zrange("zset", 0, -1);
Response<String> set = p.spop("set");
//一次讀取全部response.此時的Response<T>有數據
p.sync();

assertEquals("foo", string.get());
assertEquals("foo", list.get());
assertEquals("bar", hash.get());
assertEquals("foo", zset.get().iterator().next());
assertEquals("foo", set.get());

Transactions使用方法：
//開啓事務
Transaction t = jedis.multi();
//命令進入服務端的待執行隊列
Response<String> string = t.get("string");
Response<String> list = t.lpop("list");
Response<String> hash = t.hget("hash", "foo");
Response<Set<String>> zset = t.zrange("zset", 0, -1);
Response<String> set = t.spop("set");
//發送EXEC指令，執行全部命令，並返回結果
t.exec();

assertEquals("foo", string.get());
assertEquals("foo", list.get());
assertEquals("bar", hash.get());
assertEquals("foo", zset.get().iterator().next());
assertEquals("foo", set.get());

圖3-4 Pipeline的調用時序圖

圖3-5 Pipeline的調用流程

​ 圖3-4，3-5 顯示了Pipeline從發送請求到讀取回復的具體實現，Transaction的實現與其相似，於是沒有另外作圖說明。由上圖可見，Pipeline經過Client發送命令，Client在sendCommand時，會同時執行pipelinedCommands++，記錄發送命令的條數（參見圖3-5）。以後，返回一個Response<T>實例，並將這個實例塞入了pipelinedResponses隊列中。Response<T>主要有3個屬性：

1. 格式化前的回覆消息data,
2. 格式化後的回覆消息response,
3. 格式化方式builder。

​ 剛發送消息後，Response<T>裏面的data和response是空值，只有格式化的方式builder。Sync()用於一次性讀取全部回覆，首先調用client的getAll()方法，getAll()方法根據以前記錄的pipelinedCommands和Redis通信協議，讀取相同條數的回覆消息到一個List，並返回給Pipeline。隨後遍歷這個List,逐個將回復消息賦給pipelinedResponses中每一個Response<T>的data。

​ 在執行Response<T>.get()命令時，Response<T>裏面data已經有值了，可是是Object類型的，於是還要調用build()方法，作一次數據轉換，返回格式化以後的數據。

以上就是Pipeline的主要工做流程。Transaction的exec()方法和sync()很類似，下文爲exec()的具體實現。

public List<Object> exec() {
  // 清空inputstream裏面的全部數據，忽略QUEUED or ERROR回覆
  client.getMany(getPipelinedResponseLength());
  //發送EXEC指令，讓服務端執行全部命令
  client.exec();
  //事務結束
  inTransaction = false;
  //從inputStream中讀取全部回覆
  List<Object> unformatted = client.getObjectMultiBulkReply();
  if (unformatted == null) {
    return null;
  }
  //和sync（）同樣
  List<Object> formatted = new ArrayList<Object>();
  for (Object o : unformatted) {
    try {
     formatted.add(generateResponse(o).get());
    } catch (JedisDataException e) {
    formatted.add(e);
    }
  }
  return formatted;
}

本節雖未將Pipeline和Transaction的方法實現盡述，但也大同小異。關鍵點在於理解第一章介紹的3類請求邏輯。