【Redis】Redis分片集群中数据的存储和读取_redis集群 获取数据

Redis 分片集群（Sharded Cluster）通过将数据分散到多个节点上来实现高可用性和可扩展性。它采用一致性哈希（Consistent Hashing）或其他哈希算法来将键分配到不同的分片中。每个分片由一个或多个 Redis 实例组成，这些实例可以运行在不同的物理机器或虚拟机上。

数据存储和读取的原理

1. 数据分片：

   • Redis 将整个键空间（keyspace）划分为 16384 个槽（slot）。
   • 每个键通过哈希函数（CRC16）计算得到一个哈希值，然后对 16384 取模，确定其槽。
   • 集群中的每个节点（或实例）负责一个或多个槽。
   • 通过 CLUSTER SLOTS 命令可以查看每个节点负责的槽区间。

2. 数据存储：

   • 当客户端发送一个写请求（如 SET key value）时，Redis 集群通过哈希算法确定该键应该存储在哪个槽。
   • 然后请求会被路由到负责该槽的节点进行存储。

3. 数据读取：

   • 当客户端发送一个读请求（如 GET key）时，Redis 集群同样通过哈希算法确定该键所在的槽。
   • 请求被路由到负责该槽的节点，节点返回对应的值。

具体过程

1. 键到槽的映射：

   • 例如，对于键 user:1000，Redis 集群计算 HASH_SLOT = CRC16(user:1000) % 16384。
   • 通过这个计算结果，可以确定 user:1000 键属于哪个槽。

2. 槽到节点的映射：

   • 集群中的每个节点负责一定范围的槽。例如，节点 A 负责槽 0-5000，节点 B 负责槽 5001-10000，节点 C 负责槽 10001-16383。
   • 根据上一步计算的槽号，可以确定负责存储该键的节点。

3. 路由请求：

   • 客户端库（如 Jedis）会维护集群的槽分配信息。
   • 当客户端发出请求时，客户端库会根据槽分配信息将请求路由到正确的节点。
   • 如果集群配置发生变化（如重新分片），客户端库会更新槽分配信息。

Java 示例

使用 Jedis 库连接和操作 Redis 分片集群的示例代码如下：

import redis.clients.jedis.JedisCluster;
import redis.clients.jedis.HostAndPort;

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

public class RedisClusterExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 配置集群节点
        Set<HostAndPort> clusterNodes = new HashSet<>();
        clusterNodes.add(new HostAndPort("127.0.0.1", 7000));
        clusterNodes.add(new HostAndPort("127.0.0.1", 7001));
        clusterNodes.add(new HostAndPort("127.0.0.1", 7002));
        
        // 创建JedisCluster对象
        JedisCluster jedisCluster = new JedisCluster(clusterNodes);

        // 写入数据
        jedisCluster.set("user:1000", "John Doe");

        // 读取数据
        String value = jedisCluster.get("user:1000");
        System.out.println("The value of 'user:1000' is: " + value);

        // 关闭连接
        try {
            jedisCluster.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
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关键点

• JedisCluster：用于连接和操作 Redis 分片集群的客户端对象。
• HostAndPort：表示集群节点的主机和端口。
• set 和 get 操作：数据的存储和读取通过键确定槽，然后路由到正确的节点。

通过上述原理和示例代码，可以看到 Redis 分片集群如何通过一致性哈希和槽分配机制来实现数据的分布式存储和高效读取。