Redis从1.2版本开始,设计了一套统一的协议格式,作者讲到自己设计的协议在下面几个方面进行了权衡:
1. 实现简单
2. 快速通过计算机解析
3. 容易让人阅读
如果我们需要自己实现一个Redis客户端程序,有必要了解一下Redis的协议格式。在网络层面,客户端通过TCP连接到Redis服务器(默认端口6379,可以通过配置文件修改),客户端与服务器之间发送的命令以\r\n(CR LF)结尾。
请求协议
Redis请求参数的通用格式如下:
*<参数数量> CR LF
$<第1个参数字节数> CR LF
<参数数据> CR LF
...
$<第N个参数字节数> CR LF
<参数数据> CR LF
举个例子,要使用SET命令在Redis中存储一条key=mykey,value=myvalue的数据,则客户端发送给Redis的服务器协议如下:
*3
$3
SET
$5
mykey
$7
myvalue
最终发给Redis服务器的二进制数据用字符串表示是:
*3\r\n$3\r\nSET\r\n$5\r\nmykey\r\n$7\r\nmyvalue\r\n
应答协议
Redis的应答命令分为不同的种类,每种应答使用不同的表示方式,下面逐一说明。
1. 单行应答:使用“+”开始,后面跟应答字符串,以\r\n结尾,客户端实现给应用程序返回“+”后面的内容,如:
+OK\r\n
2. 错误应答:与单行应答类似,只不过以“-”开始,如:
-(error) ERR unknown command 'INC'\r\n
3. 整数应答:使用“:”开始,后面跟应答内容(表示整数的字符串),以\r\n结尾,如:
:1000\r\n
4. Bulk应答:如使用GET命令获取一个字符串,服务器会使用Bulk应答,使用“$”开始,后面跟应答数据字节数(+\r\n),再加上应答数据,最后以\r\n结尾,如:
$7\r\nmyvalue\r\n
如果没有获取到结果(如请求的Key不存在),服务器将会应答-1,如:
$-1
5. 批量应答:有些命令如LRANGE等,需要返回多个应答值,此时Redis采用与请求命令相同的协议格式发送应答:
*4
$3
foo
$3
bar
$5
hello
$5
world
客户端接收到的二进制数据用字符串表示:
*4\r\n$3\r\nfoo\r\n$3\r\nbar\r\n$5\r\nhello\r\n$5\r\nworld\r\n
如果没有获取到结果,服务器会应答-1,如:
*-1
其他说明
1. Redis支持Pipelining把多个命令打包在一起发送以减少RTT,详细信息请参考官网这篇文章。
2. 在Redis 2.2版本中提供了基于C的客户端hiredis(以前也提供,但是2.2版本进行了大规模的重构),在实现一个客户端时是一个很好的参考。
Redis使用系列通过三篇文章:配置文件分析、功能示例和协议,为大家介绍了Redis的使用。接下来是时候去看看Redis的源码,并通过源码分析内部实现,如VM机制、字符串实现等,Redis源码分析系列见。
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