引言

　　最近工作上有需要使用redis，於是便心血來潮打算自己寫一個C#客戶端。經過幾天的努力，目前該客戶端已經基本成型，下面簡單介紹一下。

通信協議

　　要想自行實現redisClient，則必須先要了解Redis的socket能信協議。新版統一請求協議在 Redis 1.2 版本中引入， 並最終在 Redis 2.0 版本成為 Redis 服務器通信的標準方式。在這個協議中， 所有發送至 Redis 服務器的參數都是二進制安全（binary safe）的。

　　以下是這個協議的一般形式：

*<參數數量> CR LF
$<參數 1 的字節數量> CR LF
<參數 1 的數據> CR LF
...
$<參數 N 的字節數量> CR LF
<參數 N 的數據> CR LF

　　註：命令本身也作為協議的其中一個參數來發送。舉個例子， 以下是一個命令協議的打印版本：

1 *3
2 $3
3 SET
4 $5
5 mykey
6 $7
7 myvalue

　　這個命令的實際協議值如下：

1 "*3\r\n$3\r\nSET\r\n$5\r\nmykey\r\n$7\r\nmyvalue\r\n"

　　稍後看到， 這種格式除了用作命令請求協議之外， 也用在命令的回復協議中： 這種只有一個參數的回復格式被稱為批量回復（Bulk Reply）。統一協議請求原本是用在回復協議中， 用於將列表的多個項返回給客戶端的， 這種回復格式被稱為多條批量回復（Multi Bulk Reply）

　　Redis 命令會返回多種不同類型的回復。一個狀態回復（或者單行回復，single line reply）是一段以 "+" 開始、 "\r\n" 結尾的單行字符串。通過檢查服務器發回數據的第一個字節， 可以確定這個回復是什麽類型：

• 狀態回復（status reply）的第一個字節是 "+"
• 錯誤回復（error reply）的第一個字節是 "-"
• 整數回復（integer reply）的第一個字節是 ":"
• 批量回復（bulk reply）的第一個字節是 "$"
• 多條批量回復（multi bulk reply）的第一個字節是 "*"

.net Core Socket

　　說起socket，就不得不說IOCP了，這個方案本身就是為了解決多連接、高並發而設計的；但是話又說回來，任何方案都有局限性，不可能解決所有問題；這裏不去討論用在這裏是否合適，反正本人就是想這麽試一把：用一個簡單的ioc模式實現SAEA.Socket，並為此設定各種場景，反過來優化SAEA.Socket本身。下面是一段服務器接收連接的代碼：

 1         private void ProcessAccept(SocketAsyncEventArgs args)
 2         {
 3             if (args == null)
 4             {
 5                 args = new SocketAsyncEventArgs();
 6                 args.Completed += ProcessAccepted;
 7             }
 8             else
 9             {
10                 args.AcceptSocket = null;
11             }
12             if (!_listener.AcceptAsync(args))
13             {
14                 ProcessAccepted(_listener, args);
15             }
16         }

項目結構

　　在網上找到redis的命令文檔後，本人覺的準備工作差不多了，可以初步定一下項目結構：

　　Core：定義的是redisclient相關最基本的業務

　　Interface：定義的是一些需要抽象出來的接口

　　Model：定義的是redis的數據模型及其請求、回復的類型枚舉

　　Net:這裏就是將繼承實現SAEA.Socket而來的RedisConnection通信基礎

命令解碼器

　　通過前面的準備工作了解到redisClient的關鍵在於命令的編解碼，至於高大上算法或redis官方算法的實現，本人沒有去詳細了解，一沖動就自行實現了自定義版的解碼器。

 1         public string Coder(RequestType commandName, params string[] @params)
 2         {
 3             _autoResetEvent.WaitOne();
 4             _commandName = commandName;
 5             var sb = new StringBuilder();
 6             sb.AppendLine("*" + @params.Length);
 7             foreach (var param in @params)
 8             {
 9                 sb.AppendLine("$" + param.Length);
10                 sb.AppendLine(param);
11             }
12             return sb.ToString();
13         }

  1        public ResponseData Decoder()
  2         {
  3             var result = new ResponseData();
  4 
  5             string command = null;
  6 
  7             string error = null;
  8 
  9             var len = 0;
 10 
 11             switch (_commandName)
 12             {
 13                 case RequestType.PING:
 14                     command = BlockDequeue();
 15                     if (GetStatus(command, out error))
 16                     {
 17                         result.Type = ResponseType.OK;
 18                         result.Data = "PONG";
 19                     }
 20                     else
 21                     {
 22                         result.Type = ResponseType.Error;
 23                         result.Data = error;
 24                     }
 25                     break;
 26                 case RequestType.AUTH:
 27                 case RequestType.SELECT:
 28                 case RequestType.SLAVEOF:
 29                 case RequestType.SET:
 30                 case RequestType.DEL:
 31                 case RequestType.HSET:
 32                 case RequestType.HDEL:
 33                 case RequestType.LSET:
 34                     command = BlockDequeue();
 35                     if (GetStatus(command, out error))
 36                     {
 37                         result.Type = ResponseType.OK;
 38                         result.Data = "OK";
 39                     }
 40                     else
 41                     {
 42                         result.Type = ResponseType.Error;
 43                         result.Data = error;
 44                     }
 45                     break;
 46                 case RequestType.TYPE:
 47                     command = BlockDequeue();
 48                     if (GetStatusString(command, out string msg))
 49                     {
 50                         result.Type = ResponseType.OK;
 51                     }
 52                     else
 53                     {
 54                         result.Type = ResponseType.Error;
 55                     }
 56                     result.Data = msg;
 57                     break;
 58                 case RequestType.GET:
 59                 case RequestType.GETSET:
 60                 case RequestType.HGET:
 61                 case RequestType.LPOP:
 62                 case RequestType.RPOP:
 63                 case RequestType.SRANDMEMBER:
 64                 case RequestType.SPOP:
 65                     len = GetWordsNum(BlockDequeue(), out error);
 66                     if (len == -1)
 67                     {
 68                         result.Type = ResponseType.Empty;
 69                         result.Data = error;
 70                     }
 71                     else
 72                     {
 73                         result.Type = ResponseType.String;
 74                         result.Data += BlockDequeue();
 75                     }
 76                     break;
 77                 case RequestType.KEYS:
 78                 case RequestType.HKEYS:
 79                 case RequestType.LRANGE:
 80                 case RequestType.SMEMBERS:
 81                     result.Type = ResponseType.Lines;
 82                     var sb = new StringBuilder();
 83                     var rn = GetRowNum(BlockDequeue(), out error);
 84                     if (!string.IsNullOrEmpty(error))
 85                     {
 86                         result.Type = ResponseType.Error;
 87                         result.Data = error;
 88                         break;
 89                     }
 90                     //再嘗試讀取一次，發現有回車行出現
 91                     if (rn == -1) rn = GetRowNum(BlockDequeue(), out error);
 92                     if (!string.IsNullOrEmpty(error))
 93                     {
 94                         result.Type = ResponseType.Error;
 95                         result.Data = error;
 96                         break;
 97                     }
 98                     if (rn > 0)
 99                     {
100                         for (int i = 0; i < rn; i++)
101                         {
102                             len = GetWordsNum(BlockDequeue(), out error);
103                             sb.AppendLine(BlockDequeue());
104                         }
105                     }
106                     result.Data = sb.ToString();
107                     break;
108                 case RequestType.HGETALL:
109                 case RequestType.ZRANGE:
110                 case RequestType.ZREVRANGE:
111                     result.Type = ResponseType.KeyValues;
112                     sb = new StringBuilder();
113                     rn = GetRowNum(BlockDequeue(), out error);
114                     if (!string.IsNullOrEmpty(error))
115                     {
116                         result.Type = ResponseType.Error;
117                         result.Data = error;
118                         break;
119                     }
120                     if (rn > 0)
121                     {
122                         for (int i = 0; i < rn; i++)
123                         {
124                             len = GetWordsNum(BlockDequeue(), out error);
125                             sb.AppendLine(BlockDequeue());
126                         }
127                     }
128                     result.Data = sb.ToString();
129                     break;
130                 case RequestType.DBSIZE:
131                 case RequestType.EXISTS:
132                 case RequestType.EXPIRE:
133                 case RequestType.PERSIST:
134                 case RequestType.SETNX:
135                 case RequestType.HEXISTS:
136                 case RequestType.HLEN:
137                 case RequestType.LLEN:
138                 case RequestType.LPUSH:
139                 case RequestType.RPUSH:
140                 case RequestType.LREM:
141                 case RequestType.SADD:
142                 case RequestType.SCARD:
143                 case RequestType.SISMEMBER:
144                 case RequestType.SREM:
145                 case RequestType.ZADD:
146                 case RequestType.ZCARD:
147                 case RequestType.ZCOUNT:
148                 case RequestType.ZREM:
149                 case RequestType.PUBLISH:
150                     var val = GetValue(BlockDequeue(), out error);
151                     if (!string.IsNullOrEmpty(error))
152                     {
153                         result.Type = ResponseType.Error;
154                         result.Data = error;
155                         break;
156                     }
157                     if (val == 0)
158                     {
159                         result.Type = ResponseType.Empty;
160                     }
161                     else
162                     {
163                         result.Type = ResponseType.OK;
164                     }
165                     result.Data = val.ToString();
166                     break;
167                 case RequestType.INFO:
168                     var rnum = GetWordsNum(BlockDequeue(), out error);
169                     if (!string.IsNullOrEmpty(error))
170                     {
171                         result.Type = ResponseType.Error;
172                         result.Data = error;
173                         break;
174                     }
175                     var info = "";
176                     while (info.Length < rnum)
177                     {
178                         info += BlockDequeue();
179                     }
180                     result.Type = ResponseType.String;
181                     result.Data = info;
182                     break;
183                 case RequestType.SUBSCRIBE:
184                     var r = "";
185                     while (IsSubed)
186                     {
187                         r = BlockDequeue();
188                         if (r == "message\r\n")
189                         {
190                             result.Type = ResponseType.Sub;
191                             BlockDequeue();
192                             result.Data = BlockDequeue();
193                             BlockDequeue();
194                             result.Data += BlockDequeue();
195                             break;
196                         }
197                     }
198                     break;
199                 case RequestType.UNSUBSCRIBE:
200                     var rNum = GetRowNum(BlockDequeue(), out error);
201                     var wNum = GetWordsNum(BlockDequeue(), out error);
202                     BlockDequeue();
203                     wNum = GetWordsNum(BlockDequeue(), out error);
204                     var channel = BlockDequeue();
205                     var vNum = GetValue(BlockDequeue(), out error);
206                     IsSubed = false;
207                     break;
208             }
209             _autoResetEvent.Set();
210             return result;
211         }

命令的封裝與測試

　　有了socket、redisCoder之後，現在就可以按照官方的redis命令來進行.net core的封裝了。本人將這些操作封裝到RedisClient、RedisDataBase兩個類中，然後又想到連接復用的問題，簡單實現了一個連接池RedisClientFactory的類。這樣一來就可以好好的來實驗一把，看看之前的設想最終能不能實現了：

  1 /****************************************************************************
  2 *Copyright (c) 2018 Microsoft All Rights Reserved.
  3 *CLR版本： 4.0.30319.42000
  4 *機器名稱：WENLI-PC
  5 *公司名稱：Microsoft
  6 *命名空間：SAEA.RedisSocketTest
  7 *文件名： Program
  8 *版本號： V1.0.0.0
  9 *唯一標識：3d4f939c-3fb9-40e9-a0e0-c7ec773539ae
 10 *當前的用戶域：WENLI-PC
 11 *創建人： yswenli
 12 *電子郵箱：[email protected]
 13 *創建時間：2018/3/17 10:37:15
 14 *描述：
 15 *
 16 *=====================================================================
 17 *修改標記
 18 *修改時間：2018/3/19 10:37:15
 19 *修改人： yswenli
 20 *版本號： V1.0.0.0
 21 *描述：
 22 *
 23 *****************************************************************************/
 24 using SAEA.Commom;
 25 using SAEA.RedisSocket;
 26 using System;
 27 
 28 namespace SAEA.RedisSocketTest
 29 {
 30     class Program
 31     {
 32         static void Main(string[] args)
 33         {
 34             ConsoleHelper.Title = "SAEA.RedisSocketTest";
 35             ConsoleHelper.WriteLine("輸入ip:port連接RedisServer");
 36 
 37             var ipPort = ConsoleHelper.ReadLine();
 38             if (string.IsNullOrEmpty(ipPort))
 39             {
 40                 ipPort = "127.0.0.1:6379";
 41             }
 42             RedisClient redisClient = new RedisClient(ipPort);
 43             redisClient.Connect(); 
 44             //redisClient.Connect("wenli"); 
 45 
 46 
 47             var info = redisClient.Info();
 48             if (info.Contains("NOAUTH Authentication required."))
 49             {
 50                 while (true)
 51                 {
 52                     ConsoleHelper.WriteLine("請輸入redis連接密碼");
 53                     var auth = ConsoleHelper.ReadLine();
 54                     if (string.IsNullOrEmpty(auth))
 55                     {
 56                         auth = "yswenli";
 57                     }
 58                     var a = redisClient.Auth(auth);
 59                     if (a.Contains("OK"))
 60                     {
 61                         break;
 62                     }
 63                     else
 64                     {
 65                         ConsoleHelper.WriteLine(a);
 66                     }
 67                 }
 68             }
 69 
 70             //redisConnection.SlaveOf();
 71 
 72             //redisConnection.Ping();
 73 
 74             redisClient.Select(1);
 75 
 76             //ConsoleHelper.WriteLine(redisConnection.Type("key0"));
 77 
 78             ConsoleHelper.WriteLine("dbSize:{0}", redisClient.DBSize().ToString());
 79 
 80 
 81             RedisOperationTest(redisClient, true);
 82             ConsoleHelper.ReadLine();
 83         }
 84 
 85         private static void RedisOperationTest(object sender, bool status)
 86         {
 87             RedisClient redisClient = (RedisClient)sender;
 88             if (status)
 89             {
 90                 ConsoleHelper.WriteLine("連接redis服務器成功！");
 91 
 92                 #region key value
 93 
 94                 ConsoleHelper.WriteLine("回車開始kv插值操作...");
 95                 ConsoleHelper.ReadLine();
 96                 for (int i = 0; i < 1000; i++)
 97                 {
 98                     redisClient.GetDataBase().Set("key" + i, "val" + i);
 99                 }
100                 //redisConnection.GetDataBase().Exists("key0");
101                 ConsoleHelper.WriteLine("kv插入完成...");
102 
103                 ConsoleHelper.WriteLine("回車開始獲取kv值操作...");
104                 ConsoleHelper.ReadLine();
105 
106                 var keys = redisClient.GetDataBase().Keys().Data.ToArray(false, "\r\n");
107 
108                 foreach (var key in keys)
109                 {
110                     var val = redisClient.GetDataBase().Get(key);
111                     ConsoleHelper.WriteLine("Get val:" + val);
112                 }
113                 ConsoleHelper.WriteLine("獲取kv值完成...");
114 
115                 ConsoleHelper.WriteLine("回車開始開始kv移除操作...");
116                 ConsoleHelper.ReadLine();
117                 foreach (var key in keys)
118                 {
119                     redisClient.GetDataBase().Del(key);
120                 }
121                 ConsoleHelper.WriteLine("移除kv值完成...");
122                 #endregion
123 
124 
125                 #region hashset
126                 string hid = "wenli";
127 
128                 ConsoleHelper.WriteLine("回車開始HashSet插值操作...");
129                 ConsoleHelper.ReadLine();
130                 for (int i = 0; i < 1000; i++)
131                 {
132                     redisClient.GetDataBase().HSet(hid, "key" + i, "val" + i);
133                 }
134                 ConsoleHelper.WriteLine("HashSet插值完成...");
135 
136                 ConsoleHelper.WriteLine("回車開始HashSet插值操作...");
137                 ConsoleHelper.ReadLine();
138                 var hkeys = redisClient.GetDataBase().GetHKeys(hid).Data.ToArray();
139                 foreach (var hkey in hkeys)
140                 {
141                     var val = redisClient.GetDataBase().HGet(hid, hkey);
142                     ConsoleHelper.WriteLine("HGet val:" + val.Data);
143                 }
144 
145                 var hall = redisClient.GetDataBase().HGetAll("wenli");
146                 ConsoleHelper.WriteLine("HashSet查詢完成...");
147 
148                 ConsoleHelper.WriteLine("回車開始HashSet移除操作...");
149                 ConsoleHelper.ReadLine();
150                 foreach (var hkey in hkeys)
151                 {
152                     redisClient.GetDataBase().HDel(hid, hkey);
153                 }
154                 ConsoleHelper.WriteLine("HashSet移除完成...");
155 
156 
157                 #endregion
158 
159 
160                 //redisConnection.GetDataBase().Suscribe((c, m) =>
161                 //{
162                 //    ConsoleHelper.WriteLine("channel:{0} msg:{1}", c, m);
163                 //    redisConnection.GetDataBase().UNSUBSCRIBE(c);
164                 //}, "c39654");
165 
166 
167                 ConsoleHelper.WriteLine("測試完成！");
168             }
169             else
170             {
171                 ConsoleHelper.WriteLine("連接失敗！");
172             }
173         }
174     }
175 }

　　經過上面的代碼測試，使用redis-cli工具進行monitor命令監控發現——搞定了！另外源碼本人已發到github上面了，SAEA.RedisSocket的詳細可查看：https://github.com/yswenli/SAEA/tree/master/Src/SAEA.RedisSocket

轉載請標明本文來源：http://www.cnblogs.com/yswenli/p/8608661.html
更多內容歡迎star作者的github：https://github.com/yswenli/SAEA
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.net core實現redisClient