Redis客户端

客户端通信协议

Redis制定了RESP（REdis Serialization Protocol， Redis序列化协议）实现客户端与服务端的正常交互，这种协议简单高效，既能够被机器解析，又容易被人类识别。

示例：客户端发送一条set hello world命令给服务端。按照RESP的标准，客户端需要将其封装为如下格式（每行用分隔）：

*3
$3
SET
$5
hello
$5
world

+OK

RESP格式说明：
发送命令格式

RESP的规定一条命令的格式如下， CRLF代表"
"
*<参数数量> CRLF
$<参数1的字节数量> CRLF
<参数1> CRLF
...
$<参数N的字节数量> CRLF
<参数N> CRLF

示例解说：以set hello world为例

*3         参数数量为3个，第一行为*3
$3         set有3个字节，第二行为$3
SET        第一个参数set
$5         hello有5个字节，第三行为$5
hello      第二个参数hellot
$5         world有5个字节,第五行为$5
world      第三个参数world

上面只是格式化显示的结果，实际传输格式为如下代码:

*3
$3
SET
$5
hello
$5
world

返回结果格式
Redis的返回结果类型分为以下五种

·状态回复： 在RESP中第一个字节为"+"。
·错误回复： 在RESP中第一个字节为"-"。
·整数回复： 在RESP中第一个字节为"： "。
·字符串回复： 在RESP中第一个字节为"$"。
·多条字符串回复： 在RESP中第一个字节为"*"。

redis-cli只能看到最终的执行结果，那是因为redis-cli本身就是按照RESP进行结果解析的，所以看不到中间结果。
例如执行set hello world，返回结果是OK，并不能看到加号：

127.0.0.1:6379> set hello world
OK

为了看到Redis服务端返回的“真正”结果，可以使用nc命令、 telnet命令、甚至写一个socket程序进行模拟。
示例：

使用nc命令连接redis：nc 127.0.0.1 6379
set hello world
+OK

sethx
-ERR unknown command 'sethx'

incr counter
:1

get hello
$5
world

mget java python
*2
$5
jedis
$8
redis-py

无论是字符串回复还是多条字符串回复，如果有nil值，那么会返回$-1

对一个不存在的键执行get操作， 返回结果为：
get not_exist_key
$-1

如果批量操作中包含一条为nil值的结果， 那么返回结果如下：
mget hello not_exist_key java
*3
$5
world
$-1
$5
jedis

客户端API

client list

id=5020789 addr=172.19.8.172:36962 fd=516 name= age=24621 idle=24621 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=cluster

标识：id、 addr、 fd、 name
id：客户端连接的唯一标识，这个id是随着Redis的连接自增的，重启Redis后会重置为0。
  addr：客户端连接的ip和端口。
  fd：socket的文件描述符，与lsof命令结果中的fd是同一个，如果fd=-1代表当前客户端不是外部客户端，而是Redis内部的伪装客户端。
  name：客户端的名字 后面的client setName和client getName两个命令会对其进行说明。


输入缓冲区： qbuf、 qbuf-free
  qbuf、 qbuf-free 分别代表这个缓冲区的总容量和剩余容量。


输出缓冲区： obl、 oll、 omem
  obl代表固定缓冲区的长度
  oll代表动态缓冲区列表的长度
  omem代表使用的字节数
注：输出缓冲区由两部分组成： 固定缓冲区（16KB）和动态缓冲区，其中固定缓冲区返回比较小的执行结果，而动态缓冲区返回比较大的结果。固定缓冲区使用的是字节数组， 动态缓冲区使用的是列表。 当固定缓冲区存满后会将Redis新的返回结果存放在动态缓冲区的队列中。

客户端的存活状态： age、idle
age表示当前客户端已经连接的时间
idle表示最近一次的空闲时间

客户端类型： flag

N 普通客户端
  M 当前客户端是master节点
  S 当前客户端是slave节点
  O 当前客户端正在执行monitor命令
  X 当前客户端正在执行事务
  b 当前客户端正在等待阻塞事件
  i 当前客户端正在等待VM I/O，此状态目前已弃用
  d 一个受监视的键被修改，EXEC命令将失败
  u 客户端未被阻塞
  c 回复完整输出后，关闭连接
  A 尽可能快的关闭连接

输入缓冲区说明：

Redis为每个客户端分配了输入缓冲区，它的作用是将客户端发送的命令临时保存，同时Redis从会输入缓冲区拉取命令并执行， 输入缓冲区为客户端发送命令到Redis执行命令提供了缓冲功能。
注：输入缓冲区会根据输入内容大小的不同动态调整，只是要求每个客户端缓冲区的大小不能超过1G，超过后客户端将被关闭。

输入缓冲使用不当会产生两个问题：

·一旦某个客户端的输入缓冲区超过1G， 客户端将会被关闭。
·输入缓冲区不受maxmemory控制， 假设一个Redis实例设置了maxmemory为4G， 已经存储了2G数据， 但是如果此时输入缓冲区使用了3G， 已经超过maxmemory限制， 可能会产生数据丢失、 键值淘汰、 OOM等情况

造成输入缓冲区过大的原因有哪些？

1、Redis的处理速度跟不上输入缓冲区的输入速度，并且每次进入输入缓冲区的命令包含了大量bigkey， 从而造成了输入缓冲区过大的情况。 
2、还有一种情况就是Redis发生了阻塞，短期内不能处理命令，造成客户端输入的命令积压在了输入缓冲区，造成了输入缓冲区过大。

监控输入缓冲区异常的方法有两种：

1、通过定期执行client list命令，收集qbuf和qbuf-free找到异常的连接记录并分析，最终找到可能出问题的客户端。
2、通过info命令的info clients模块，找到最大的输入缓冲区。

对比client list和info clients监控输入缓冲区的优劣势

输出缓冲区说明：

Redis为每个客户端分配了输出缓冲区，它的作用是保存命令执行的结果返回给客户端，为Redis和客户端交互返回结果提供缓冲。
注：输出缓冲区的容量可以通过参数client-outputbuffer-limit来进行设置，并且输出缓冲区做得更加细致，按照客户端的不同分为三种：普通客户端、发布订阅客户端、 slave客户端。

client-outputbuffer-limit配置：

client-output-buffer-limit <class> <hard limit> <soft limit> <soft seconds>
·<class>： 客户端类型， 分为三种。 
    a） normal： 普通客户端； 
    b） slave： slave客户端，用于复制； 
    c） pubsub： 发布订阅客户端。
·<hard limit>： 如果客户端使用的输出缓冲区大于<hard limit>， 客户端会被立即关闭。
·<soft limit>和<soft seconds>： 如果客户端使用的输出缓冲区超过了<softlimit>并且持续了<soft limit>秒， 客户端会被立即关闭。

redis默认配置：

client-output-buffer-limit normal 0 0 0
client-output-buffer-limit slave 256mb 64mb 60
client-output-buffer-limit pubsub 32mb 8mb 60

其他：

client setName xx               给客户端设置名字，这样比较容易标识出客户端的来源。
client getName                  查看当前客户端的name
client kill ip:port             杀掉指定IP地址和端口的客户端
client pause timeout(毫秒)       阻塞客户端timeout毫秒数，在此期间客户端连接将被阻塞(对主从复制的客户端无效)
monitor                         监控Redis正在执行的命令