基于Socket自定义Redis客户端（建立连接发送请求解析结果）

左手的ㄟ右手 2024-03-22 12:48 39阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*   *  基于Socket自定义Redis客户端
     *   *  模拟Redis客户端-建立连接
         *  模拟Redis客户端-发送请求
         *  模拟Redis客户端-解析结果
         *  模拟Redis客户端-测试
     *  完整代码

在RESP中，通过首字节的字符来区分不同数据类型，常用的数据类型包括5种：

1.  单行字符串：首字节是 `+`，后面跟上单行字符串，以CRLF（ “\\r\\n” ）结尾。例如返回"OK"： “+OK\\r\\n”
2.  错误（Errors）：首字节是 `-` ，与单行字符串格式一样，只是字符串是异常信息，例如：“-Error message\\r\\n”
3.  数值：首字节是 `:`，后面跟上数字格式的字符串，以CRLF结尾。例如：“:10\\r\\n”
4.  多行字符串：首字节是 `$` ，表示二进制安全的字符串，最大支持512MB：  
    ![image-20230505213425550][]

如果大小为0，则代表空字符串：“$0\\r\\n\\r\\n”

如果大小为-1，则代表不存在：“$-1\\r\\n”

1.  数组：首字节是 `*`，后面跟上数组元素个数，再跟上元素，元素数据类型不限:![1653982993020][]

### 基于Socket自定义Redis客户端 ###

#### 模拟Redis客户端-建立连接 ####

Redis支持TCP通信，因此我们可以使用Socket来模拟客户端，与Redis服务端建立连接

![image-20230505213951214][]

#### 模拟Redis客户端-发送请求 ####

这里我们以set命令为例，发送请求就是输出下面内容：

*3\r\n
    $3\r\n
    set\r\n
    $4\r\n
    name\r\n
    $6\r\n
    虎哥\r\n

![image-20230505214144298][]

![image-20230505214153692][]

#### 模拟Redis客户端-解析结果 ####

响应的结果可能是之前讲的5种数据类型中的任意一种，需要判断后读取：

![image-20230505214230250][]

![image-20230505214249737][]

#### 模拟Redis客户端-测试 ####

最终，我们测试发送请求和接收响应：

![image-20230505214652781][]

### 完整代码 ###

public class Main {
        
    
        static Socket s;
        static PrintWriter writer;
        static BufferedReader reader;
    
        public static void main(String[] args) {
        
            try {
        
                // 1.建立连接
                String host = "192.168.150.101";
                int port = 6379;
                s = new Socket(host, port);
                // 2.获取输出流、输入流
                writer = new PrintWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream(), StandardCharsets.UTF_8));
                reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream(), StandardCharsets.UTF_8));
    
                // 3.发出请求
                // 3.1.获取授权 auth 123321
                sendRequest("auth", "123321");
                Object obj = handleResponse();
                System.out.println("obj = " + obj);
    
                // 3.2.set name 虎哥
                sendRequest("set", "name", "虎哥");
                // 4.解析响应
                obj = handleResponse();
                System.out.println("obj = " + obj);
    
                // 3.2.set name 虎哥
                sendRequest("get", "name");
                // 4.解析响应
                obj = handleResponse();
                System.out.println("obj = " + obj);
    
                // 3.2.set name 虎哥
                sendRequest("mget", "name", "num", "msg");
                // 4.解析响应
                obj = handleResponse();
                System.out.println("obj = " + obj);
            } catch (IOException e) {
        
                e.printStackTrace();
            } finally {
        
                // 5.释放连接
                try {
        
                    if (reader != null) reader.close();
                    if (writer != null) writer.close();
                    if (s != null) s.close();
                } catch (IOException e) {
        
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    
        private static Object handleResponse() throws IOException {
        
            // 读取首字节
            int prefix = reader.read();
            // 判断数据类型标示
            switch (prefix) {
        
                case '+': // 单行字符串，直接读一行
                    return reader.readLine();
                case '-': // 异常，也读一行
                    throw new RuntimeException(reader.readLine());
                case ':': // 数字
                    return Long.parseLong(reader.readLine());
                case '$': // 多行字符串
                    // 先读长度
                    int len = Integer.parseInt(reader.readLine());
                    if (len == -1) {
        
                        return null;
                    }
                    if (len == 0) {
        
                        return "";
                    }
                    // 再读数据,读len个字节。我们假设没有特殊字符，所以读一行（简化）
                    return reader.readLine();
                case '*':
                    return readBulkString();
                default:
                    throw new RuntimeException("错误的数据格式！");
            }
        }
    
        private static Object readBulkString() throws IOException {
        
            // 获取数组大小
            int len = Integer.parseInt(reader.readLine());
            if (len <= 0) {
        
                return null;
            }
            // 定义集合，接收多个元素
            List<Object> list = new ArrayList<>(len);
            // 遍历，依次读取每个元素
            for (int i = 0; i < len; i++) {
        
                list.add(handleResponse());
            }
            return list;
        }
    
        // set name 虎哥
        private static void sendRequest(String ... args) {
        
            writer.println("*" + args.length);
            for (String arg : args) {
        
                writer.println("$" + arg.getBytes(StandardCharsets.UTF_8).length);
                writer.println(arg);
            }
            writer.flush();
        }
    }

[image-20230505213425550]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/22/9f12874890cf4563b5dc1110dc14b284.png
[1653982993020]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/22/6ce72f1085114f92b478e3ab2664145a.png
[image-20230505213951214]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/22/1e3945f857ad46fe8be2c09954545251.png
[image-20230505214144298]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/22/fc454a1c600e4dc9a874c99c16dece77.png
[image-20230505214153692]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/22/984777becba844e4bb5c8dc82abcef42.png
[image-20230505214230250]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/22/91fa72b45593452d9410d2e7ea738cab.png
[image-20230505214249737]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/22/6452d2a8d167498d92e1a5f7f8cddf7c.png
[image-20230505214652781]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/22/894742fbde5645b9b7fb364286af3c74.png