Java Redis Pipeline 使用示例

1. 参考的优秀文章

2. 来源

原来,系统中一个树结构的数据来源是Redis,由于数据增多、业务复杂,查询速度并不快。究其原因,是单次查询的数量太多了,一个树结构,大概要几万次Redis的交互。于是,尝试用Redis的Pipelining特性。

3. 测试Pipelining使用与否的差别

3.1. 不使用pipelining

首先,不使用pipelining,插入10w条记录,再删除10w条记录,看看需要多久。

首先来个小程序,用于计算程序消耗的时间:

import java.util.Date;
import java.util.concurrent.TimeUnit;


public class TimeLag {
    
    private Date start;
    private Date end;
    
    public TimeLag() {
        start = new Date();
    }
    
    public String cost() {
        end = new Date();
        long c = end.getTime() - start.getTime();
        
        String s = new StringBuffer().append("cost ").append(c).append(" milliseconds (").append(c / 1000).append(" seconds).").toString();
        return s;
    }
    
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        TimeLag t = new TimeLag();
        TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
        System.out.println(t.cost());
    }

}

  

package com.nicchagil.study.jedis;

import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;


public class HowToTest {

    public static void main(String[] args) {
        // 连接池
        JedisPool jedisPool = new JedisPool("192.168.1.9", 6379);
        
        /* 操作Redis */
        Jedis jedis = null;
        try {
            jedis = jedisPool.getResource();
            
            TimeLag t = new TimeLag();
            System.out.println("操作前,全部Key值:" + jedis.keys("*"));
            /* 插入多条数据 */
            for(Integer i = 0; i < 100000; i++) {
                jedis.set(i.toString(), i.toString());
            }
            
            /* 删除多条数据 */
            for(Integer i = 0; i < 100000; i++) {
                jedis.del(i.toString());
            }
            System.out.println("操作前,全部Key值:" + jedis.keys("*"));
            System.out.println(t.cost());
        } finally {
            if (jedis != null) {
                jedis.close();
            }
        }
    }

}

  

日志,Key值“user_001”是我的Redis存量的值,忽略即可:

操作前,全部Key值:[user_001]
操作前,全部Key值:[user_001]
cost 35997 milliseconds (35 seconds).

  

3.2. 使用pipelining

package com.nicchagil.study.jedis;

import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.Pipeline;


public class HowToTest {

    public static void main(String[] args) {
        // 连接池
        JedisPool jedisPool = new JedisPool("192.168.1.9", 6379);
        
        /* 操作Redis */
        Jedis jedis = null;
        try {
            jedis = jedisPool.getResource();
            
            TimeLag t = new TimeLag();
            
            System.out.println("操作前,全部Key值:" + jedis.keys("*"));
            Pipeline p = jedis.pipelined();
            /* 插入多条数据 */
            for(Integer i = 0; i < 100000; i++) {
                p.set(i.toString(), i.toString());
            }
            
            /* 删除多条数据 */
            for(Integer i = 0; i < 100000; i++) {
                p.del(i.toString());
            }
            p.sync();
            System.out.println("操作前,全部Key值:" + jedis.keys("*"));
            
            System.out.println(t.cost());
        } finally {
            if (jedis != null) {
                jedis.close();
            }
        }
    }

}

  

日志:

操作前,全部Key值:[user_001]
操作前,全部Key值:[user_001]
cost 629 milliseconds (0 seconds).

  

4. 为什么Pipelining这么快?

先看看原来的多条命令,是如何执行的:

sequenceDiagram
Redis Client->>Redis Server: 发送第1个命令
Redis Server->>Redis Client: 响应第1个命令
Redis Client->>Redis Server: 发送第2个命令
Redis Server->>Redis Client: 响应第2个命令
Redis Client->>Redis Server: 发送第n个命令
Redis Server->>Redis Client: 响应第n个命令

  

Pipeling机制是怎样的呢:

sequenceDiagram
Redis Client->>Redis Server: 发送第1个命令(缓存在Redis Client,未即时发送)
Redis Client->>Redis Server: 发送第2个命令(缓存在Redis Client,未即时发送)
Redis Client->>Redis Server: 发送第n个命令(缓存在Redis Client,未即时发送)
Redis Client->>Redis Server: 发送累积的命令
Redis Server->>Redis Client: 响应第1、2、n个命令

  

5. Pipelining的局限性(重要!)

基于其特性,它有两个明显的局限性:

  • 鉴于Pipepining发送命令的特性,Redis服务器是以队列来存储准备执行的命令,而队列是存放在有限的内存中的,所以不宜一次性发送过多的命令。如果需要大量的命令,可分批进行,效率不会相差太远滴,总好过内存溢出嘛~~
  • 由于pipeline的原理是收集需执行的命令,到最后才一次性执行。所以无法在中途立即查得数据的结果(需待pipelining完毕后才能查得结果),这样会使得无法立即查得数据进行条件判断(比如判断是非继续插入记录)。

比如,以下代码中,response.get()p.sync();完毕前无法执行,否则,会报异常

redis.clients.jedis.exceptions.JedisDataException: Please close pipeline or multi block before calling this method.

  

package com.nicchagil.study.jedis;

import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.Pipeline;
import redis.clients.jedis.Response;


public class HowToTest {

    public static void main(String[] args) {
        // 连接池
        JedisPool jedisPool = new JedisPool("192.168.1.9", 6379);
        
        /* 操作Redis */
        Jedis jedis = null;
        try {
            jedis = jedisPool.getResource();
            
            TimeLag t = new TimeLag();
            
            System.out.println("操作前,全部Key值:" + jedis.keys("*"));
            Pipeline p = jedis.pipelined();
            /* 插入多条数据 */
            for(Integer i = 0; i < 100000; i++) {
                p.set(i.toString(), i.toString());
            }
            
            Response<String> response = p.get("999");
            // System.out.println(response.get()); // 执行报异常:redis.clients.jedis.exceptions.JedisDataException: Please close pipeline or multi block before calling this method.
            
            /* 删除多条数据 */
            for(Integer i = 0; i < 100000; i++) {
                p.del(i.toString());
            }
            p.sync();
            
            System.out.println(response.get());
            System.out.println("操作前,全部Key值:" + jedis.keys("*"));
            
            System.out.println(t.cost());
        } finally {
            if (jedis != null) {
                jedis.close();
            }
        }
        
    }
}

  

6. 如何使用Pipelining查询大量数据

Map<String, Response<String>>先将Response缓存起来再使用就OK了:

package com.nicchagil.study.jedis;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.Pipeline;
import redis.clients.jedis.Response;


public class GetMultiRecordWithPipelining {

    public static void main(String[] args) {
        // 连接池
        JedisPool jedisPool = new JedisPool("192.168.1.9", 6379);
        
        /* 操作Redis */
        Jedis jedis = null;
        Map<String, Response<String>> map = new HashMap<String, Response<String>>();
        try {
            jedis = jedisPool.getResource();
            
            TimeLag t = new TimeLag(); // 开始计算时间
            
            Pipeline p = jedis.pipelined();
            /* 插入多条数据 */
            for(Integer i = 0; i < 100000; i++) {
                if (i % 2 == 1) {
                    map.put(i.toString(), p.get(i.toString()));
                }
            }
            p.sync();
            
            /* 由Response对象获取对应的值 */
            Map<String, String> resultMap = new HashMap<String, String>();
            String result = null;
            for (String key : map.keySet()) {
                result = map.get(key).get();
                if (result != null && result.length() > 0) {
                    resultMap.put(key, result);
                }
            }
            System.out.println("get record num : " + resultMap.size());
            
            System.out.println(t.cost()); // 计时结束
        } finally {
            if (jedis != null) {
                jedis.close();
            }
        }
        
    }
}

 

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