redis在微服務領域的貢獻

捉蟲大師發表於2021-10-15
Redis微服務

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前言

說到redis，可能大家的腦海中蹦出的關鍵詞是：NoSQL、KV、高效能、快取等。但今天的文章從另一個角度——微服務來展開。

這篇文章的起因也是源自一次面試經歷，在面試一位來自陌陌的候選人（就是那個交友的陌陌）時，他提到一點讓我覺得很有意思，他說redis在陌陌被使用的非常廣泛，除了常規的快取外，某些場景下也當NoSQL資料庫來使用，還用redis作為微服務的註冊中心，甚至連RPC的呼叫協議都用了redis協議。

註冊中心

最早了解到redis可以作為註冊中心是從dubbo的原始碼中看到，但一直也沒有過多的瞭解，因為從沒聽說哪家公司使用redis來做服務發現。

在dubbo中使用redis來做服務發現還是挺簡單的，引入jedis依賴，將註冊中心地址改為redis地址即可：

<dependency>
	<groupId>redis.clients</groupId>
	<artifactId>jedis</artifactId>
	<version>2.9.0</version>
</dependency>

dubbo.registry.address=redis://127.0.0.1:6379

註冊上來的資料是這樣，型別是hash

/dubbo/${service}/${category}

如

/dubbo/com.newboo.sample.api.DemoService/consumers
/dubbo/com.newboo.sample.api.DemoService/providers

hash資料結構下儲存的key是註冊上來的url，value是過期時間

127.0.0.1:6379> hgetall /dubbo/com.newboo.sample.api.DemoService/providers
1) "dubbo://172.23.233.142:20881/com.newboo.sample.api.DemoService?anyhost=true&application=boot-samples-dubbo&deprecated=false&dubbo=2.0.2&dynamic=true&generic=false&interface=com.newboo.sample.api.DemoService&metadata-type=remote&methods=sayHello&pid=19807&release=2.7.8&side=provider&timestamp=1621857955355"
2) "1621858734778"

從理論上來說，註冊中心只要符合資料儲存、監聽推送變更、心跳檢測這幾個基本的功能即可。

以dubbo為例看下redis是如何利用自身特性來完成註冊中心的功能（ 以dubbo 2.7.8版本為例）：

  • 服務註冊

    • provider在服務註冊時，將服務提供方的url寫入/dubbo/${service}/providers下，資料型別為hash，key為提供方url，value為key的過期時間，預設為60s，可配置
    • 寫入完成後以/dubbo/${service}/providers為key呼叫publish命令釋出一個register事件
    • provider在初始化時起一個單獨的執行緒每隔1/2過期時間（預設30s）時對provider進行重新重新註冊併發布register事件

  • 服務發現

    • 獲取匹配/dubbo/${service}/*的key（此處用到了keys命令），拿到的有這幾種：/dubbo/${service}/providers、/dubbo/${service}/routers、/dubbo/${service}/configuators
    • 對/dubbo/${service}/*拿到的key進行hgetall，拿到真實的provider列表以及配置等資料，進行組裝、匹配
    • 同時對每個subscribe的服務單獨開一個執行緒，對/dubbo/${service}執行psubscribe命令阻塞等待有事件發生

image

從原始碼和測試來看，dubbo的redis註冊中心不能直接用於生產環境，原因有如下兩點：

  • 使用了keys命令，會阻塞單執行緒的redis，keys執行期間，其他命令都得排隊
  • 沒有心跳檢測這個功能，我測試了provider被kill -9殺死後，consumer是無法感知的。但從實現上來看是想通過儲存的過期時間來判斷服務是否可用，即需要對比url對應的value與當前的時間，如果過期應被剔除，但這部分貌似沒有實現完整

雖然dubbo的redis註冊中心生產不可用，但這並不影響他可以構建一個生產可用的註冊中心，陌陌就是個很好的例子。

RPC呼叫協議

redis協議作為RPC呼叫協議也是陌陌同學告訴我的，當時我問了他兩個問題：

  • 為什麼選擇redis協議作為RPC呼叫協議
  • redis協議如何透傳類似header的隱式引數

第一個問題的答案也比較出乎意料，他說是為了跨語言呼叫，當時覺得只有http、gRPC等協議做到了跨語言，redis協議跨語言也是第一次聽說。但仔細一想，確實沒毛病，現在哪個後端語言沒有實現redis的客戶端呢？

之所以redis協議能夠做到跨語言，這也全仰仗它的設計非常簡潔，易於實現，詳細協議內容可以參考這個連結：

http://redisdoc.com/topic/protocol.html

我就舉一個例子來證明redis協議簡潔到了什麼程度，這是我很久之前就關注的一個專案

https://github.com/jdp/redisent

它是一個php實現的redis客戶端，只有一個php檔案，共196行，這196行包含了註釋，變數定義，連結建立等，真正解析協議的程式碼非常少，請求的編碼和傳送只用了17行程式碼，解析返回的程式碼只有58行！正如專案的介紹那樣：simple, no-nonsense

第二個問題回答的和我的預期一致，從redis協議的層面暫時無法支援類似header的隱式引數，但陌陌的RPC框架是自研的，所以他們在框架層解決了這個問題，序列化他們選擇了json，如果要透傳header引數，框架將引數組裝到傳輸體中去。

image

遺憾的是dubbo中的redis協議實現並不完整，無法暴露redis協議，只能呼叫，所以測試也只能測試client連線到redis伺服器進行get、set呼叫，意義不大。

總結

redis目前是個用途非常廣泛的儲存元件，雖然在微服務領域它不是主流，但這也給我們提供了一種思路，至少這條路是可以走通的。

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