【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：

        <dependency><groupId>io.lettuce</groupId><artifactId>lettuce-core</artifactId><version>6.1.5.RELEASE</version> </dependency>

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<String, String> connection = redisClient.connect();// 获取同步命令RedisCommands<String, String> 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<String, String> 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<String, String> 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<String, String> redisConnection = getConnection();// 获取同步命令RedisCommands<String, String> 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RedisClientreturn 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<String, String> redisConnection =redisClient1.connect() ;// 获取同步命令RedisCommands<String, String> 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<String, String> 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<String, String> 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<String, String> 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<String, String> syncCommands = connection.sync();
// 订阅频道
RedisPubSubCommands<String, String> 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<String, String> 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<String, String>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<String, String> 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。