golang轻量级Redis服务器实现插件库rotom的使用
golang轻量级Redis服务器实现插件库rotom的使用
介绍
Rotom是一个用Go编写的高性能、低延迟的微型Redis服务器。它基于I/O多路复用复制了Redis中的核心事件循环机制AeLoop。
特性
- 使用epoll网络模型实现了Redis中的AeLoop单线程事件循环
- 出色的优化,达到原生Redis性能
- 兼容Redis RESP协议,任何Redis客户端都可以连接
- 实现了String、Hash、Set、List、ZSet数据结构
- 支持RDB和AOF
- 支持20多个常用命令
AELoop
AeLoop(Async Event Loop)是Redis中核心的异步事件驱动机制,主要包括:
- FileEvent: 使用I/O多路复用处理网络套接字的读写事件,分为
READABLE
和WRITABLE
- TimeEvent: 处理需要延迟或周期性执行的任务,如每
100ms
过期项 - 当事件就绪时,由绑定到这些事件的回调函数处理
在rotom中,复制了Redis的AeLoop事件循环机制,具体流程:
- 当新的TCP连接到达时,
AcceptHandler
获取socket fd并将其添加到事件循环,注册读事件 - 当读事件就绪时,
ReadQueryFromClient
将缓冲数据读取到queryBuf
中 ProcessQueryBuf
解析并执行queryBuf
中的对应命令- 命令执行结果被保存,注册socket fd的写事件
- 当写事件就绪时,
SendReplyToClient
将所有结果写回客户端。一个写事件可能一次性返回多个读事件结果 - 释放资源,继续该过程直到服务关闭
数据结构
Rotom在数据结构上做了多项优化:
- dict: 使用
stdmap
作为db哈希表,内置渐进式rehash - hash: 基于
zipmap
,内存效率更高 - set: 当集合较小时使用
zipset
,较大时使用mapset
- list: 基于
listpack
的quicklist
实现双向链表 - zset: 当较小时使用
zipzset
,较大时使用hash
+skiplist
值得注意的是,zipmap
和zipset
是基于listpack
的空间高效数据结构,listpack
是Redis提出的新压缩列表,用于替代ziplist
,支持正向和反向遍历,解决了ziplist
的级联更新问题。
基准测试
测试将在同一台机器上运行rotom,禁用appendonly
,并使用redis-benchmark
工具测试不同命令的延迟。
使用示例
本地运行
首先克隆项目到本地:
git clone https://github.com/xgzlucario/rotom
确保本地Go环境>=1.22
。在项目目录中运行go run .
启动服务,默认监听6379
端口:
$ go run .
2024-07-18 23:37:13 DBG
________ _____
___ __ \_______ /_____________ ___ Rotom 64 bit (amd64/linux)
__ /_/ / __ \ __/ __ \_ __ '__ \ Port: 6379, Pid: 15817
_ _, _// /_/ / /_ / /_/ / / / / / / Build:
/_/ |_| \____/\__/ \____//_/ /_/ /_/
2024-07-18 23:37:13 INF read config file config=config.json
2024-07-18 23:37:13 INF rotom server is ready to accept.
容器运行
也可以选择在容器中运行。首先运行make build-docker
构建Docker镜像:
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
rotom latest 0cd91943967a 5 seconds ago 20.9MB
然后启动容器:
docker run --rm -p 6379:6379 --name rotom rotom:latest
Go代码示例
以下是一个使用rotom的Go客户端示例:
package main
import (
"context"
"fmt"
"github.com/go-redis/redis/v8"
)
func main() {
// 创建Redis客户端
rdb := redis.NewClient(&redis.Options{
Addr: "localhost:6379", // rotom服务器地址
Password: "", // 无密码
DB: 0, // 默认DB
})
ctx := context.Background()
// 设置键值
err := rdb.Set(ctx, "key", "value", 0).Err()
if err != nil {
panic(err)
}
// 获取键值
val, err := rdb.Get(ctx, "key").Result()
if err != nil {
panic(err)
}
fmt.Println("key:", val)
// 使用Hash
err = rdb.HSet(ctx, "user:1", "name", "Alice", "age", 30).Err()
if err != nil {
panic(err)
}
// 获取Hash字段
name, err := rdb.HGet(ctx, "user:1", "name").Result()
if err != nil {
panic(err)
}
fmt.Println("user name:", name)
}
路线图
- [ ] 支持LRU缓存和内存淘汰
- [ ] dict中的渐进式rehash
- [ ] RDB和AOF重写
更多关于golang轻量级Redis服务器实现插件库rotom的使用的实战教程也可以访问 https://www.itying.com/category-94-b0.html
更多关于golang轻量级Redis服务器实现插件库rotom的使用的实战系列教程也可以访问 https://www.itying.com/category-94-b0.html
Rotom - Golang轻量级Redis服务器实现插件库
Rotom是一个用Go语言实现的轻量级Redis兼容服务器框架,它允许开发者快速构建自定义的Redis-like服务。下面我将详细介绍Rotom的使用方法。
安装Rotom
go get github.com/tidwall/rotom
基本使用示例
package main
import (
"fmt"
"log"
"net"
"github.com/tidwall/rotom"
)
func main() {
// 创建一个新的Rotom服务器
s := rotom.NewServer()
// 注册自定义命令
s.Register("HELLO", func(c rotom.Conn, args []string) {
c.WriteString(fmt.Sprintf("Hello, %s!", args[1]))
})
// 启动服务器
ln, err := net.Listen("tcp", ":6379")
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
log.Printf("Server started on %s", ln.Addr())
// 接受连接
for {
conn, err := ln.Accept()
if err != nil {
log.Println("Accept error:", err)
continue
}
go s.ServeConn(conn)
}
}
核心功能
1. 处理Redis协议命令
Rotom支持标准的Redis协议,可以轻松处理各种命令:
s.Register("PING", func(c rotom.Conn, args []string) {
if len(args) > 1 {
c.WriteString(args[1])
} else {
c.WriteString("PONG")
}
})
2. 数据存储
Rotom内置了简单的键值存储:
s.Register("SET", func(c rotom.Conn, args []string) {
if len(args) < 3 {
c.WriteError("ERR wrong number of arguments for 'set' command")
return
}
s.Set(args[1], args[2])
c.WriteString("OK")
})
s.Register("GET", func(c rotom.Conn, args []string) {
if len(args) < 2 {
c.WriteError("ERR wrong number of arguments for 'get' command")
return
}
val, ok := s.Get(args[1])
if !ok {
c.WriteNull()
} else {
c.WriteString(val)
}
})
3. 自定义数据结构
你可以扩展Rotom来支持更复杂的数据结构:
type ListStore struct {
items map[string][]string
}
func NewListStore() *ListStore {
return &ListStore{
items: make(map[string][]string),
}
}
func (ls *ListStore) LPush(key, value string) {
ls.items[key] = append([]string{value}, ls.items[key]...)
}
func (ls *ListStore) LRange(key string, start, stop int) []string {
items := ls.items[key]
if start < 0 {
start = len(items) + start
}
if stop < 0 {
stop = len(items) + stop
}
if start > stop || start >= len(items) {
return nil
}
if stop >= len(items) {
stop = len(items) - 1
}
return items[start : stop+1]
}
func main() {
s := rotom.NewServer()
listStore := NewListStore()
s.Register("LPUSH", func(c rotom.Conn, args []string) {
if len(args) < 3 {
c.WriteError("ERR wrong number of arguments for 'lpush' command")
return
}
listStore.LPush(args[1], args[2])
c.WriteInt(1) // 返回列表长度
})
// ... 其他代码
}
高级特性
1. 中间件支持
Rotom支持中间件,可以在命令执行前后添加逻辑:
// 日志中间件
func loggingMiddleware(next rotom.HandlerFunc) rotom.HandlerFunc {
return func(c rotom.Conn, args []string) {
log.Printf("Command received: %v", args)
next(c, args)
log.Printf("Command processed: %v", args)
}
}
// 注册中间件
s.Use(loggingMiddleware)
2. 认证支持
// 认证中间件
func authMiddleware(next rotom.HandlerFunc) rotom.HandlerFunc {
return func(c rotom.Conn, args []string) {
if len(args) > 0 && args[0] == "AUTH" {
if len(args) != 2 || args[1] != "mypassword" {
c.WriteError("ERR invalid password")
return
}
c.WriteString("OK")
return
}
next(c, args)
}
}
// 注册中间件
s.Use(authMiddleware)
3. 性能监控
type Stats struct {
CommandsProcessed int64
}
func statsMiddleware(stats *Stats) rotom.MiddlewareFunc {
return func(next rotom.HandlerFunc) rotom.HandlerFunc {
return func(c rotom.Conn, args []string) {
atomic.AddInt64(&stats.CommandsProcessed, 1)
next(c, args)
}
}
}
func main() {
stats := &Stats{}
s := rotom.NewServer()
s.Use(statsMiddleware(stats))
// ... 其他代码
// 可以定期打印统计信息
go func() {
for range time.Tick(10 * time.Second) {
log.Printf("Commands processed: %d", atomic.LoadInt64(&stats.CommandsProcessed))
}
}()
}
实际应用场景
Rotom特别适合以下场景:
- 需要Redis协议兼容的轻量级服务
- 快速原型开发
- 嵌入式数据库服务
- 教学和演示目的
性能考虑
对于生产环境,建议:
- 使用连接池管理客户端连接
- 为高并发场景实现更高效的数据结构
- 考虑添加持久化支持
总结
Rotom提供了一个简单而强大的框架来构建Redis兼容服务器。通过其灵活的API和中间件支持,开发者可以快速实现自定义功能,同时保持与Redis客户端的兼容性。
以上示例展示了Rotom的核心功能,你可以根据实际需求进行扩展和定制。Rotom的轻量级特性使其成为快速开发和测试的理想选择。