【Spring Boot 源码学习】JedisConnectionConfiguration 详解

原创

huazie

修改于 2024-06-09 12:05:06

2120

修改于 2024-06-09 12:05:06

文章被收录于专栏：开发框架-Spring Boot

《Spring Boot 源码学习系列》

引言

上篇博文，Huazie 带大家从源码角度分析了 Spring Boot 内置的有关 Redis 的自动配置类【RedisAutoConfiguration】，其中有关 LettuceConnectionConfiguration 和 JedisConnectionConfiguration 这两个用于配置 Redis 连接的具体实现还未介绍。

本篇就以我们常用的 Jedis 实现为例，带大家详细分析一下 JedisConnectionConfiguration 配置类。

主要内容

1. RedisConnectionFactory

RedisConnectionFactory 是 Spring Data Redis 中的一个接口，它提供了创建和管理 Redis 连接的方法。使用 RedisConnectionFactory 可以获取到 Redis 连接对象，然后通过该对象对 Redis 进行存储、查询、删除等操作。

我们来看看 RedisConnectionFactory 的相关的源码：

// 线程安全的 Redis 连接工厂
public interface RedisConnectionFactory extends PersistenceExceptionTranslator {
    RedisConnection getConnection();

    RedisClusterConnection getClusterConnection();

    boolean getConvertPipelineAndTxResults();

    RedisSentinelConnection getSentinelConnection();
}

我们简单分析一下 Redis 连接工厂中的方法：

RedisConnection getConnection() ：提供与 Redis 交互的合适连接。如果连接工厂需要初始化，但工厂尚未初始化，则抛出 IllegalStateException。
RedisClusterConnection getClusterConnection() ：提供与 Redis Cluster 交互的合适连接。如果连接工厂需要初始化，但工厂尚未初始化，则抛出 IllegalStateException。
boolean getConvertPipelineAndTxResults() ：指定是否应将管道结果转换为预期的数据类型。如果为 false，RedisConnection.closePipeline() 和RedisConnection#exec() 的结果将是底层驱动程序返回的类型。
RedisSentinelConnection getSentinelConnection() ：提供与 Redis Sentinel 交互的合适连接。如果连接工厂需要初始化，但工厂尚未初始化，则抛出 IllegalStateException。

以常用的 Jedis 实现为例，我们介绍一下 Redis 连接工厂的 Jedis 实现，即 JedisConnectionFactory。由于该类这是 Spring Data Redis 中的代码，本篇不详细展开了，感兴趣的朋友可以自行翻阅 Spring 源码进行查看。

那 JedisConnectionFactory 主要有哪些内容呢？

创建 Jedis 连接 ：通过调用 createXXX() 方法，可以创建一个 Jedis 连接对象，用于与 Redis 服务器进行通信。当然，在获取连接之前，我们必须先初始化该连接工厂。
管理连接池 ：它内部维护了一个连接池，用于管理和复用 Jedis 连接。当需要创建一个新的 Jedis 连接时，首先会检查连接池中是否有可用的连接，如果有则直接使用，否则创建一个新的连接。这样可以提高性能，减少频繁创建和关闭连接带来的开销。

protected Jedis fetchJedisConnector() {
    try {

        if (getUsePool() && pool != null) {
            return pool.getResource();
        }

        Jedis jedis = createJedis();
        // force initialization (see Jedis issue #82)
        jedis.connect();

        return jedis;
    } catch (Exception ex) {
        throw new RedisConnectionFailureException("Cannot get Jedis connection", ex);
    }
}

配置连接参数 ：允许用户自定义连接参数，例如 超时时间、最大连接数等。这些参数可以在创建连接时通过构造函数传入，也可以在创建连接后，通过 JedisPoolConfig 或者下面的三种连接类型的配置类进行修改。
支持多种连接类型 ：包括 单机连接、哨兵连接 和 集群连接。这些连接类型的配置如下：
- RedisStandaloneConfiguration（单机配置）
- RedisSentinelConfiguration（哨兵配置）
- RedisClusterConfiguration（集群配置）

1.1 单机连接

单机连接，我们需要使用到 RedisStandaloneConfiguration ，可见如下示例：

@Configuration
public class RedisConfig {

    @Bean
    public JedisConnectionFactory jedisConnectionFactory() {
        RedisStandaloneConfiguration configuration = new RedisStandaloneConfiguration("localhost", 6379);
        JedisConnectionFactory jedisConnectionFactory = new JedisConnectionFactory(configuration);
        return jedisConnectionFactory;
    }
}

1.2 集群连接

集群连接，我们需要使用到 RedisClusterConfiguration ，示例如下：

@Configuration
public class RedisConfig {

    @Bean
    public JedisConnectionFactory jedisConnectionFactory() {
        Set<Host> nodes = new HashSet<>();
        nodes.add(new Host("127.0.0.1", 20011));
        nodes.add(new Host("127.0.0.1", 20012));
        nodes.add(new Host("127.0.0.1", 20013));
        RedisClusterConfiguration clusterConfiguration = new RedisClusterConfiguration();
        clusterConfiguration.setClusterNodes(nodes);
        JedisConnectionFactory jedisConnectionFactory = new JedisConnectionFactory(clusterConfiguration);
        return jedisConnectionFactory;
    }
}

1.3 哨兵连接

哨兵连接，我们需要使用到 RedisSentinelConfiguration ，参考如下：

@Configuration
public class RedisConfig {

    @Bean
    public JedisConnectionFactory jedisConnectionFactory() {
        Set<Host> sentinels = new HashSet<>();
        sentinels.add(new Host("127.0.0.1", 30001));
        sentinels.add(new Host("127.0.0.1", 30002));
        sentinels.add(new Host("127.0.0.1", 30003));
        RedisSentinelConfiguration sentinelConfiguration = new RedisSentinelConfiguration();
        sentinelConfiguration.setMasterName("mymaster");
        sentinelConfiguration.setSentinels(sentinels);
        JedisConnectionFactory jedisConnectionFactory = new JedisConnectionFactory(sentinelConfiguration);
        return jedisConnectionFactory;
    }
}

2. JedisConnectionConfiguration

那么 Spring Data Redis 的 JedisConnectionFactory 的自动配置在 Spring Boot 是如何实现的呢？

Spring Boot 是通过内置的 JedisConnectionConfiguration 配置类来完成这一功能。下面我们具体分析一下：

注意： 以下涉及 Spring Boot 源码均来自版本 2.7.9，其他版本有所出入，可自行查看源码。

2.1 RedisConnectionConfiguration

翻看 JedisConnectionConfiguration 的源码，我们发现它继承了 RedisConnectionConfiguration 类，该类的部分源码如下：

abstract class RedisConnectionConfiguration {
    private static final boolean COMMONS_POOL2_AVAILABLE = ClassUtils.isPresent("org.apache.commons.pool2.ObjectPool",
            RedisConnectionConfiguration.class.getClassLoader());
    // 。。。

    protected final RedisStandaloneConfiguration getStandaloneConfig() {
        // 。。。
    }

    protected final RedisSentinelConfiguration getSentinelConfig() {
        // 。。。
    }

    protected final RedisClusterConfiguration getClusterConfiguration() {
        // 。。。
    }

    protected final RedisProperties getProperties() {
        // 。。。
    }

    protected boolean isPoolEnabled(Pool pool) {
        Boolean enabled = pool.getEnabled();
        return (enabled != null) ? enabled : COMMONS_POOL2_AVAILABLE;
    }

    private List<RedisNode> createSentinels(RedisProperties.Sentinel sentinel) {
        // 。。。
    }

    protected ConnectionInfo parseUrl(String url) {
        // 。。。
    }

    static class ConnectionInfo {

        private final URI uri;

        private final boolean useSsl;

        private final String username;

        private final String password;

        // 。。。
    }
}

简单阅读上述的源码，我们可以很快总结一下：

getStandaloneConfig() ：返回一个 RedisStandaloneConfiguration 对象，用于配置单机模式的 Redis 连接。
getSentinelConfig() ：返回一个 RedisSentinelConfiguration 对象，用于配置哨兵模式的 Redis 连接。
getClusterConfiguration() ：返回一个 RedisClusterConfiguration 对象，用于配置集群模式的 Redis 连接。
getProperties() ：返回一个 RedisProperties 对象，用于获取 Redis 连接的相关配置信息。
isPoolEnabled(Pool pool) ：判断给定的连接池是否启用。如果连接池的enabled 属性不为 null，则返回该属性值；否则返回COMMONS_POOL2_AVAILABLE 常量【如果org.apache.commons.pool2.ObjectPool 类存在，那么 COMMONS_POOL2_AVAILABLE 将被设置为 true，否则将被设置为 false】。
createSentinels(RedisProperties.Sentinel sentinel) ：根据给定的哨兵配置创建一个 RedisNode 列表，用于配置哨兵模式的 Redis 连接。
parseUrl(String url)：解析给定的 URL 字符串，并返回一个包含连接信息的 ConnectionInfo 对象。其中内部静态类 ConnectionInfo，用于存储解析后的连接信息，包括：
- uri：连接的 URI。
- useSsl：是否使用 SSL 加密。
- username：连接的用户名。
- password：连接的密码。

2.2 导入自动配置

上篇博文中，我们已经知道了 JedisConnectionConfiguration 是在 RedisAutoConfiguration 中通过 @Import({ LettuceConnectionConfiguration.class, JedisConnectionConfiguration.class }) 导入的。

2.3 相关注解介绍

我们在 META-INF/spring-autoconfigure-metadata.properties 文件中，发现了有关 JedisConnectionConfiguration 的相关配置：

org.springframework.boot.autoconfigure.data.redis.JedisConnectionConfiguration=
org.springframework.boot.autoconfigure.data.redis.JedisConnectionConfiguration.ConditionalOnClass=org.apache.commons.pool2.impl.GenericObjectPool,redis.clients.jedis.Jedis,org.springframework.data.redis.connection.jedis.JedisConnection

显然这里涉及到了 ConditionalOnClass 注解，我们翻看 JedisConnectionConfiguration 配置类的源码，如下：

@Configuration(proxyBeanMethods = false)
@ConditionalOnClass({ GenericObjectPool.class, JedisConnection.class, Jedis.class })
@ConditionalOnMissingBean(RedisConnectionFactory.class)
@ConditionalOnProperty(name = "spring.redis.client-type", havingValue = "jedis", matchIfMissing = true)
class JedisConnectionConfiguration extends RedisConnectionConfiguration {

    // 。。。

    @Bean
    JedisConnectionFactory redisConnectionFactory(
            ObjectProvider<JedisClientConfigurationBuilderCustomizer> builderCustomizers) {
        return createJedisConnectionFactory(builderCustomizers);
    }

    // 。。。
}

我们先来看看上述 JedisConnectionConfiguration 配置类涉及到的注解，如下：

@Configuration(proxyBeanMethods = false) : 该类是一个配置类，用于定义和配置 Spring 容器中的 bean。proxyBeanMethods = false表示不使用 CGLIB 代理来创建 bean 的子类实例。
@ConditionalOnClass({ GenericObjectPool.class, JedisConnection.class, Jedis.class }) ：只有在项目中存在 GenericObjectPool、JedisConnection 和 Jedis 这三个类时，才会加载这个配置类。这可以确保项目依赖中包含了这些类，避免因为缺少依赖而导致的配置错误。
@ConditionalOnMissingBean(RedisConnectionFactory.class) ：表示只有在项目中不存在 RedisConnectionFactory 这个 bean 时，才会加载这个配置类。这可以确保项目没有重复定义相同的 bean，避免冲突。
@ConditionalOnProperty(name = "spring.redis.client-type", havingValue = "jedis", matchIfMissing = true) ：只有在项目的配置文件中指定了 spring.redis.client-type 属性值为 "jedis" 时，才会加载这个配置类。如果配置文件中指定该属性值不是 "jedis"，则不会加载这个配置类。matchIfMissing = true 表示如果没有找到匹配的属性值，也会加载这个配置类。
@Bean ：用于声明一个方法创建的对象是一个 Spring 管理的 Bean。Spring 容器会自动管理这个 Bean 的生命周期，包括依赖注入、初始化和销毁等。

2.4 redisConnectionFactory 方法

通过翻看 JedisConnectionConfiguration 的源码，我们可以看到 redisConnectionFactory 方法是被 @Bean 注解标注的，意味着该方法创建的 Jedis 连接工厂将成为 Spring 管理的 Bean 对象。

该方法接受一个入参 ObjectProvider<JedisClientConfigurationBuilderCustomizer>，它是一个提供者（Provider），它可以提供一个或多个JedisClientConfigurationBuilderCustomizer 对象。该对象是一个用于定制 Jedis 客户端配置的接口。通过实现这个接口，可以自定义 Jedis 客户端的配置，例如设置连接池大小、超时时间、SSL 配置等。这样我们就可以根据实际的需求灵活地调整 Jedis 客户端的行为。

进入 redisConnectionFactory 方法，我们看到它直接调用了 createJedisConnectionFactory 方法并返回一个 JedisConnectionFactory 对象。

我们继续查看 createJedisConnectionFactory 方法：

我们详细来分析一下上述代码：

2.4.1 getJedisClientConfiguration 方法

该方法返回一个 JedisClientConfiguration配置类对象。继续看它的源码，如下所示：

首先，调用 applyProperties 方法，获取一个 JedisClientConfigurationBuilder 对象，用于构建 JedisClientConfiguration 对象。

该方法的主要目的是根据属性配置来定制 builder 对象。

首先，创建一个 PropertyMapper 对象 map，并调用其 alwaysApplyingWhenNonNull() 方法，以便在非空情况下始终应用映射规则。
接下来，使用 map.from() 方法设置映射规则。这里分别设置了以下映射规则：
- 如果属性中的 isSsl 为 true，则调用 builder::useSsl 方法，将 builder 对象的 useSsl 属性设置为 true。
- 将属性中的 timeout 值设置为 builder 对象的 readTimeout 属性。
- 将属性中的 connectTimeout 值设置为 builder 对象的 connectTimeout 属性。
- 如果属性中的 clientName 有文本内容，则调用 builder::clientName 方法，将 builder 对象的 clientName 属性设置为该文本内容。
最后，返回经过配置的 builder 对象。

接着，从 RedisProperties 中获取 Jedis 连接池的配置信息。
- enabled: 是否启用连接池。如果可用，则自动启用。在 Jedis 中，哨兵模式下的连接池是隐式启用的，此设置仅适用于单节点设置。
- maxIdle: 池中空闲连接的最大数量。使用负值表示无限数量的空闲连接。
- minIdle: 池中保持最小空闲连接的目标数量。此设置仅在空闲连接和驱逐运行之间的时间都为正时才有效。
- maxActive: 给定时间内，连接池可以分配的最大连接数。使用负值表示无限制。
- maxWait: 当连接池耗尽时，连接分配应阻塞的最长时间。使用负值表示无限期阻塞。
- timeBetweenEvictionRuns: 空闲对象驱逐线程的运行时间间隔。当值为正时，空闲对象驱逐线程开始运行，否则不执行空闲对象驱逐。
然后，判断连接池是否启用？
- 如果启用，则调用 applyPooling 方法，将连接池配置应用到 builder 对象上。

usePooling(): 启用连接池功能

poolConfig(jedisPoolConfig(pool))：将连接池的配置信息传递给 builder 对象

判断属性中的 spring.redis.url 是否包含非空的文本内容？如果包含非空的文本内容，则调用 customizeConfigurationFromUrl 方法： 1. 首先，调用 parseUrl 方法来解析 URL，并将结果存储在 connectionInfo 变量中。 2. 然后，调用 connectionInfo#isUseSsl 方法，判断是否需要使用 SSL 连接。如果需要使用 SSL 连接，则调用 builder 对象的 useSsl() 方法来启用 SSL 功能。
遍历 builderCustomizers 中的所有自定义器，并对每个自定义器调用其 customize 方法，传入 builder 作为参数，用于进一步定制 Jedis 客户端的配置。
最后，通过 builder 对象的 build 方法，构建一个默认的 Jedis 客户端配置【即 DefaultJedisClientConfiguration】。