Redis系列十：Pipeline详解

https://blog.csdn.net/w1lgy/article/details/84455579

一、pipeline出现的背景：
redis客户端执行一条命令分4个过程：

发送命令－〉命令排队－〉命令执行－〉返回结果
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这个过程称为Round trip time(简称RTT, 往返时间)，mget mset有效节约了RTT，但大部分命令（如hgetall，并没有mhgetall）不支持批量操作，需要消耗N次RTT ，这个时候需要pipeline来解决这个问题

二、pepeline的性能
1、未使用pipeline执行N条命令

2、使用了pipeline执行N条命令

3、两者性能对比

小结：这是一组统计数据出来的数据，使用Pipeline执行速度比逐条执行要快，特别是客户端与服务端的网络延迟越大，性能体能越明显。
下面贴出测试代码分析两者的性能差异：

    @Test
    public void pipeCompare() {
        Jedis redis = new Jedis("192.168.1.111", 6379);
        redis.auth("12345678");//授权密码 对应redis.conf的requirepass密码
        Map<String, String> data = new HashMap<String, String>();
        redis.select(8);//使用第8个库
        redis.flushDB();//清空第8个库所有数据
        // hmset
        long start = System.currentTimeMillis();
        // 直接hmset
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            data.clear();  //清空map
            data.put("k_" + i, "v_" + i);
            redis.hmset("key_" + i, data); //循环执行10000条数据插入redis
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("    共插入:[" + redis.dbSize() + "]条 .. ");
        System.out.println("1,未使用PIPE批量设值耗时" + (end - start) / 1000 + "秒..");
        redis.select(8);
        redis.flushDB();
        // 使用pipeline hmset
        Pipeline pipe = redis.pipelined();
        start = System.currentTimeMillis();
        //
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            data.clear();
            data.put("k_" + i, "v_" + i);
            pipe.hmset("key_" + i, data); //将值封装到PIPE对象，此时并未执行，还停留在客户端
        }
        pipe.sync(); //将封装后的PIPE一次性发给redis
        end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("    PIPE共插入:[" + redis.dbSize() + "]条 .. ");
        System.out.println("2,使用PIPE批量设值耗时" + (end - start) / 1000 + "秒 ..");
//--------------------------------------------------------------------------------------------------
        // hmget
        Set<String> keys = redis.keys("key_*"); //将上面设值所有结果键查询出来
        // 直接使用Jedis hgetall
        start = System.currentTimeMillis();
        Map<String, Map<String, String>> result = new HashMap<String, Map<String, String>>();
        for (String key : keys) {
            //此处keys根据以上的设值结果，共有10000个，循环10000次
            result.put(key, redis.hgetAll(key)); //使用redis对象根据键值去取值，将结果放入result对象
        }
        end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("    共取值:[" + redis.dbSize() + "]条 .. ");
        System.out.println("3,未使用PIPE批量取值耗时 " + (end - start) / 1000 + "秒 ..");

        // 使用pipeline hgetall
        result.clear();
        start = System.currentTimeMillis();
        for (String key : keys) {
            pipe.hgetAll(key); //使用PIPE封装需要取值的key,此时还停留在客户端，并未真正执行查询请求
        }
        pipe.sync();  //提交到redis进行查询
        
        end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("    PIPE共取值:[" + redis.dbSize() + "]条 .. ");
        System.out.println("4,使用PIPE批量取值耗时" + (end - start) / 1000 + "秒 ..");

        redis.disconnect();
    }

三、原生批命令(mset, mget)与Pipeline对比
1、原生批命令是原子性，pipeline是非原子性
(原子性概念:一个事务是一个不可分割的最小工作单位,要么都成功要么都失败。原子操作是指你的一个业务逻辑必须是不可拆分的. 处理一件事情要么都成功，要么都失败，原子不可拆分)

2、原生批命令一命令多个key, 但pipeline支持多命令（存在事务），非原子性
3、原生批命令是服务端实现，而pipeline需要服务端与客户端共同完成
四、Pipeline正确使用方式
使用pipeline组装的命令个数不能太多，不然数据量过大，增加客户端的等待时间，还可能造成网络阻塞，可以将大量命令的拆分多个小的pipeline命令完成。

1、Jedis中的pipeline使用方式
大家知道redis提供了mset、mget方法，但没有提供mdel方法，如果想实现，可以借助pipeline实现。

2、Jedis中的pipeline使用步骤：
获取jedis对象（一般从连接池中获取）
获取jedis对象的pipeline对象
添加指令
执行指令
测试类方法：

     @Test
    public void testCommond() {
        // 工具类初始化
        JedisUtils jedis = new JedisUtils("192.168.1.111", 6379, "12345678");

        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            // 设值
            jedis.set("n" + i, String.valueOf(i));
        }
        System.out.println("keys from redis return =======" + jedis.keys("*"));

    }

    // 使用pipeline批量删除
     @Test
    public void testPipelineMdel() {
        // 工具类初始化
        JedisUtils jedis = new JedisUtils("192.168.1.111", 6379, "12345678");
        List<String> keys = new ArrayList<String>();
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            keys.add("n" + i);
        }
        jedis.mdel(keys);
        System.out.println("after mdel the redis return ---------" + jedis.keys("*"));
    }

JedisUtils下的mdel方法：

    /**
     * 删除多个字符串key 并释放连接
     * 
     * @param keys*
     * @return 成功返回value 失败返回null
     */
    public boolean mdel(List<String> keys) {
        Jedis jedis = null;
        boolean flag = false;
        try {
            jedis = pool.getResource();//从连接借用Jedis对象
            Pipeline pipe = jedis.pipelined();//获取jedis对象的pipeline对象
            for(String key:keys){
                pipe.del(key); //将多个key放入pipe删除指令中
            }
            pipe.sync(); //执行命令，完全此时pipeline对象的远程调用 
            flag = true;
        } catch (Exception e) {
            pool.returnBrokenResource(jedis);
            e.printStackTrace();
        } finally {
            returnResource(pool, jedis);
        }
        return flag;
    }

使用pipeline提交所有操作并返回执行结果：

@Test
public void testPipelineSyncAll() {
// 工具类初始化
Jedis jedis = new Jedis("192.168.1.111", 6379);
jedis.auth("12345678");
// 获取pipeline对象
Pipeline pipe = jedis.pipelined();
pipe.multi();
pipe.set("name", "james"); // 调值
pipe.incr("age");// 自增
pipe.get("name");
pipe.discard();
// 将不同类型的操作命令合并提交，并将操作操作以list返回
List<Object> list = pipe.syncAndReturnAll();

for (Object obj : list) {
// 将操作结果打印出来
System.out.println(obj);
}
// 断开连接，释放资源
jedis.disconnect();
}
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五、redis事务
pipeline是多条命令的组合，为了保证它的原子性，redis提供了简单的事务。

1、redis的简单事务，
一组需要一起执行的命令放到multi和exec两个命令之间，其中multi代表事务开始，exec代表事务结束。

2、停止事务discard

3、命令错误，语法不正确，导致事务不能正常结束

4、运行错误，语法正确，但类型错误，事务可以正常结束

5、watch命令：
使用watch后， multi失效，事务失效

WATCH的机制是：在事务EXEC命令执行时，Redis会检查被WATCH的key，只有被WATCH的key从WATCH起始时至今没有发生过变更，EXEC才会被执行。如果WATCH的key在WATCH命令到EXEC命令之间发生过变化，则EXEC命令会返回失败。

小结：redis提供了简单的事务，不支持事务回滚
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