Java实现Redis哨兵的示例代码

前言：

本文将采用文字+代码的方式，讲解redis版哨兵的实现，所有代码都将写在一个类中，每个属性和方法都会结合文字加以说明。

1. 哨兵（Sentinel）主要功能如下：

1、不时的监控redis节点是否良好运行，如果节点不可达就会对节点进行下线标识

2、如果被标识的是主节点，哨兵就会选举一个redis从（slave）节点成为新的主节点继续对外提供读写服务， 进而实现自动故障转移，保证系统的高可用。

3、在redis主节点 和 从节点 进行切换后，主节点配置文件master_redis.conf、从节点配置文件slave_redis.conf都要发生改变。

2. 准备工作：

• Redis集群推荐一主两从，共三个节点。
• jedis-2.9.0.jar 客户端框架

3. 代码实现

JavaSentinel.java

package com.middleware.redis.sentinels;

import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig;

import java.util.*;

/**
 * java版哨兵
 * 
 * @author 93733
 *
 */
public class JavaSentinel {

    // 主节点ip:端口    127.0.0.1:6379
    static String masterAddress = "127.0.0.1:6379";
    // 所有 slave
    static final Vector<String> slaveRedisServers = new Vector<String>();
    // 坏掉的实例
    static final Vector<String> badRedisServers = new Vector<String>();

    // 连接池对象
    static JedisPool jedisPool ;

    // 连接池配置信息对象
    private static JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();

    /**
     * 配置连接池信息
     * @return
     */
    static {

        // 最大连接数10
        config.setMaxTotal(10);
        //最大空闲连接数5
        config.setMaxIdle(5);

    }

    /**
     * 获取jedis 实例
     * @param
     * @return
     */
    public Jedis newJedisInstance() {
        return jedisPool.getResource() ;
    }

    volatile static JavaSentinel javaSentinel;

    /**
     * 创建JavaSentinel对象
     * @param isOpenSentinel 是否开启哨兵 true 开启, false 不开启
     * @return
     *
     * 1) 如果开启哨兵, 我们创建一个定时任务, 延迟1秒，间隔3秒执行一次
     * 2）每次执行时, 任务如下：
     *              // 检测 master是否可以
     *                 checkMaster();
     *                 // 更新slave列表
     *                 updateSlaves();
     *                 // 检测坏掉的实例是否恢复正常
     *                 checkBadServer();
     *
     * 3）初始化 jedisPool 对象 和 javaSentinel对象
     *
     */

    public static synchronized JavaSentinel getInstance(boolean isOpenSentinel){

        // 是否开启java哨兵
        if(isOpenSentinel){

            // 定时任务
            new Timer().schedule(new TimerTask() {
                @Override
                public void run() {
                    // 检测 master是否可以
                    checkMaster();
                    // 更新slave列表
                    updateSlaves();
                    // 检测坏掉的实例是否恢复正常
                    checkBadServer();

                }
            }, 1000, 3000);
        }

        if(null == javaSentinel){

            /**
             * 初始化redis连接池对象
             */
            String[] serverInfo = masterAddress.split(":");
            String masterHost = serverInfo[0] ;
            int masterPort = Integer.parseInt(serverInfo[1]) ;
            jedisPool = new JedisPool(config, masterHost, masterPort, 100000);

            //初始化当前类对象
            javaSentinel = new JavaSentinel();
        }

        return javaSentinel;

    }

    /**
     * 该方法通过ping 方式, 检验当前redis主节点是否在线
     *
     * 如若发生异常, 则主节点挂掉, 需要做如下两步:
     * 1)如果捕获到了异常证明:  redis节点挂掉, 我们需要将当前主节点address保存到badRedisServers集合中
     * 2)调用changeMaster() 方法，选举从节点作为新的主
     */
    private static void checkMaster() {
        // 主从切换
        // 检查状态
        System.out.println("检查master状态:" + masterAddress);
        String masterHost = masterAddress.split(":")[0];
        int masterPort = Integer.parseInt(masterAddress.split(":")[1]);
        try {
            Jedis jedis = new Jedis(masterHost, masterPort);
            jedis.ping();
            jedis.close();
        } catch (Exception e) {
            // master挂掉啦
            badRedisServers.add(masterAddress);
            // 切换master
            changeMaster();
        }
    }

    /**
     * 切换master
     *
     * 1) 从slaveRedisServers集合中, 获取一个从节点地址
     * 2）通过地址创建jedis对象尝试ping动作，验证器是否在线
     * 3）没发生异常，证明在线，我们需要禁用它从死掉master继续同步数据
     * 4）修改属性masterAddress 为新选举出来的slave地址
     * 5）如果发生异常，则将当前slave存放在badRedisServers集合中, 进入下一次循环重试1-4 动作
     * 6）选举成功后，将当前slave从 slaveRedisServers集合中移除掉
     *
     * 7）遍历slaveRedisServers集合，将其他从节点 主从复制配置更新到刚刚选举出来的新主节点身上
     */
    private static void changeMaster() {
        Iterator<String> iterator = slaveRedisServers.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            String slaveAddress = iterator.next();
            try {
                String slaveHost = slaveAddress.split(":")[0];
                int slavePort = Integer.parseInt(slaveAddress.split(":")[1]);
                Jedis jedis = new Jedis(slaveHost, slavePort);

                /*确保当前从节点在线*/
                jedis.ping();

                /*禁用当前从节点同步复制*/
                jedis.slaveofNoOne();
                jedis.close();
                masterAddress = slaveAddress;
                System.out.println("产生新的master:" + masterAddress);
                break;
            } catch (Exception e) {
                badRedisServers.add(slaveAddress);
            } finally {
                iterator.remove();
            }
        }

        // 所有slave切到新的master
        for (String slave : slaveRedisServers) {
            String slaveHost = slave.split(":")[0];
            int slavePort = Integer.parseInt(slave.split(":")[1]);
            Jedis jedis = new Jedis(slaveHost, slavePort);
            jedis.slaveof(masterAddress.split(":")[0], Integer.parseInt(masterAddress.split(":")[1]));
            jedis.close();
        }
    }

    /**
     * 更新当前所有从节点到 slaveRedisServers中
     *
     * 1）根据masterAddress 创建主节点Jedis对象
     * 2）获取主节点replication配置信息jedis.info("replication");
     * 3）根据配置信息, 获取到当前主节点从节点个数
     * 4）循环遍历从节点个数, 如果个数大于0, 则清空当前 slaveRedisServers集合
     * 5）从配置信息中截取出所有从节点的ip:端口后，放入到 slaveRedisServers集合中
     *
     */
    private static void updateSlaves() {
        // 获取所有slave
        try {
            String masterHost = masterAddress.split(":")[0];
            int masterPort = Integer.parseInt(masterAddress.split(":")[1]);
            Jedis jedis = new Jedis(masterHost, masterPort);
            String info_replication = jedis.info("replication");
            // 解析info replication
            String[] lines = info_replication.split("\r\n");
            int slaveCount = Integer.parseInt(lines[2].split(":")[1]);
            if (slaveCount > 0) {
                slaveRedisServers.clear();
                for (int i = 0; i < slaveCount; i++) {
                    String host = lines[3 + i].split(",")[0].split("=")[1];
                    String port = lines[3 + i].split(",")[1].split("=")[1];
                    slaveRedisServers.add(host + ":" + port);
                }
            }
            System.out.println("更新slave列表:" + Arrays.toString(slaveRedisServers.toArray(new String[] {})));
            jedis.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("更新slave失败:" + e.getMessage());
        }
    }

    /**
     * 检测坏掉的实例是否恢复正常
     * 1）如果调用 pint() 没有发生异常, 证明恢复正常
     * 2）恢复正常后，先将当前节点主从复制的配置通过slaveof() 挂载当前节点上
     * 3）将当前节点地址从 badRedisServers集合中remove()掉, 并添加到 slaveRedisServers集合中。
     * 
     */
    private static void checkBadServer() {
        // 获取所有slave
        Iterator<String> iterator = badRedisServers.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            String bad = iterator.next();
            try {
                String badHost = bad.split(":")[0];
                int badPort = Integer.parseInt(bad.split(":")[1]);
                Jedis badServer = new Jedis(badHost, badPort);
                badServer.ping();

                // 如果ping没有问题，则挂在当前的master
                badServer.slaveof(masterAddress.split(":")[0], Integer.parseInt(masterAddress.split(":")[1]));
                badServer.close();

                slaveRedisServers.add(bad);
                iterator.remove();
                System.out.println(bad + " 恢复正常，当前master:" + masterAddress);
            } catch (Exception e) {
            }
        }
    }
}

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