这是我参加8月更文挑战的第12天

Lettuce 是一个 Redis 连接池,和 Jedis 不一样的是,Lettuce 是次要基于 Netty 以及 ProjectReactor 实现的异步连接池。因为基于 ProjectReactor,所以能够间接用于 spring-webflux 的异步我的项目,当然,也提供了同步接口。

在咱们的微服务项目中,应用了 Spring Boot 以及 Spring Cloud。并且应用了 spring-data-redis 作为连贯 Redis 的库。并且连接池应用的是 Lettuce。同时,咱们线上的 JDK 是 OpenJDK 11 LTS 版本,并且每个过程都关上了 JFR 记录。对于 JFR,能够参考这个系列:JFR 全解

在 Lettuce 6.1 之后,Lettuce 也引入了基于 JFR 的监控事件。参考:events.flight-recorder

  1. Redis 连贯相干事件:

ConnectEvent:当尝试与 Redis 建设连贯之前,就会收回这个事件。
ConnectedEvent:连贯建设的时候会收回的事件,蕴含建设连贯的近程 IP 与端口以及应用的 Redis URI 等信息,对应 Netty 其实就是 ChannelHandler 中的 channelActive 回调一开始就会收回的事件。
ConnectionActivatedEvent:在实现 Redis 连贯一系列初始化操作之后(例如 SSL 握手,发送 PING 心跳命令等等),这个连贯能够用于执行 Redis 命令时收回的事件。
ConnectionDeactivatedEvent:在没有任何正在解决的命令并且 isOpen() 是 false 的状况下,连贯就不是沉闷的了,筹备要被敞开。这个时候就会收回这个事件。
DisconnectedEvent:连贯真正敞开或者重置时,会收回这个事件。
ReconnectAttemptEvent:Lettuce 中的 Redis 连贯会被保护为长连贯,当连贯失落,会主动重连,须要重连的时候,会收回这个事件。
ReconnectFailedEvent:当重连并且失败的时候的时候,会收回这个事件。

  1. Redis 集群相干事件:

AskRedirectionEvent:针对 Redis slot 处于迁徙状态时会返回 ASK,这时候会收回这个事件。
MovedRedirectionEvent:针对 Redis slot 不在以后节点上时会返回 MOVED,这时候会收回这个事件。
TopologyRefreshEvent:如果启用了集群拓补刷新的定时工作,在查问集群拓补的时候,就会收回这个事件。然而,这个须要在配置中开启定时查看集群拓补的工作,参考 cluster-topology-refresh
ClusterTopologyChangedEvent:当 Lettuce 发现 Redis 集群拓补发生变化的时候,就会收回这个事件。

  1. Redis 命令相干事件:

CommandLatencyEvent:Lettuce 会统计每个命令的响应工夫,并定时收回这个事件。这个也是须要手动配置开启的,前面会提到如何开启。
CommandStartedEvent:开始执行某一指令的时候会收回这个事件。
CommandSucceededEvent:指令执行胜利的时候会收回这个事件。
CommandFailedEvent:指令执行失败的时候会收回这个事件。

Lettuce 的监控是基于事件散发与监听机制的设计,其外围接口是 EventBus:

EventBus.java

public interface EventBus {

// 获取 Flux,通过 Flux 订阅,能够容许多个订阅者Flux<Event> get();// 公布事件void publish(Event event);

}
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其默认实现为 DefaultEventBus,

public class DefaultEventBus implements EventBus {

private final DirectProcessor<Event> bus;private final FluxSink<Event> sink;private final Scheduler scheduler;private final EventRecorder recorder = EventRecorder.getInstance();public DefaultEventBus(Scheduler scheduler) {    this.bus = DirectProcessor.create();    this.sink = bus.sink();    this.scheduler = scheduler;}@Overridepublic Flux<Event> get() {    //如果生产不过去间接抛弃    return bus.onBackpressureDrop().publishOn(scheduler);}@Overridepublic void publish(Event event) {    //调用 recorder 记录    recorder.record(event);    //调用 recorder 记录之后,再公布事件    sink.next(event);}

}
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在默认实现中,咱们发现公布一个事件首先要调用 recorder 记录,之后再放入 FluxSink 中进行事件公布。目前 recorder 有理论作用的实现即基于 JFR 的 JfrEventRecorder.查看源码:

JfrEventRecorder

public void record(Event event) {

LettuceAssert.notNull(event, "Event must not be null");//应用 Event 创立对应的 JFR Event,之后间接 commit,即提交这个 JFR 事件到 JVM 的 JFR 记录中jdk.jfr.Event jfrEvent = createEvent(event);if (jfrEvent != null) {    jfrEvent.commit();}

}

private jdk.jfr.Event createEvent(Event event) {

try {    //获取结构器,如果结构器是 Object 的结构器,代表没有找到这个 Event 对应的 JFR Event 的结构器    Constructor<?> constructor = getEventConstructor(event);    if (constructor.getDeclaringClass() == Object.class) {        return null;    }    //应用结构器创立 JFR Event    return (jdk.jfr.Event) constructor.newInstance(event);} catch (ReflectiveOperationException e) {    throw new IllegalStateException(e);}

}

//Event 对应的 JFR Event 结构器缓存
private final Map<Class<?>, Constructor<?>> constructorMap = new HashMap<>();

private Constructor<?> getEventConstructor(Event event) throws NoSuchMethodException {

Constructor<?> constructor;//简而言之,就是查看缓存 Map 中是否存在这个 class 对应的 JFR Event 结构器,有则返回,没有则尝试发现synchronized (constructorMap) {    constructor = constructorMap.get(event.getClass());}if (constructor == null) {    //这个发现的形式比拟粗犷,间接寻找与以后 Event 的同包门路下的以 Jfr 结尾,前面跟着以后 Event 名称的类是否存在    //如果存在就获取他的第一个结构器(无参结构器),不存在就返回 Object 的结构器    String jfrClassName = event.getClass().getPackage().getName() + ".Jfr" + event.getClass().getSimpleName();    Class<?> eventClass = LettuceClassUtils.findClass(jfrClassName);    if (eventClass == null) {        constructor = Object.class.getConstructor();    } else {        constructor = eventClass.getDeclaredConstructors()[0];        constructor.setAccessible(true);    }    synchronized (constructorMap) {        constructorMap.put(event.getClass(), constructor);    }}return constructor;

}
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发现这块代码并不是很好,每次读都要获取锁,所以我做了点批改并提了一个 Pull Request:reformat getEventConstructor for JfrEventRecorder not to synchronize for each read

由此咱们能够晓得,一个 Event 是否有对应的 JFR Event 通过查看是否有同门路的以 Jfr 结尾前面跟着本人名字的类即可。目前能够发现:

io.lettuce.core.event.connection 包:ConnectedEvent -> JfrConnectedEventConnectEvent -> JfrConnectedEventConnectionActivatedEvent -> JfrConnectionActivatedEventConnectionCreatedEvent -> JfrConnectionCreatedEventConnectionDeactivatedEvent -> JfrConnectionDeactivatedEventDisconnectedEvent -> JfrDisconnectedEventReconnectAttemptEvent -> JfrReconnectAttemptEventReconnectFailedEvent -> JfrReconnectFailedEvent
io.lettuce.core.cluster.event 包:AskRedirectionEvent -> JfrAskRedirectionEventClusterTopologyChangedEvent -> JfrClusterTopologyChangedEventMovedRedirectionEvent -> JfrMovedRedirectionEventAskRedirectionEvent -> JfrTopologyRefreshEvent
io.lettuce.core.event.command 包:CommandStartedEvent -> 无CommandSucceededEvent -> 无CommandFailedEvent -> 无
io.lettuce.core.event.metrics 包:、CommandLatencyEvent -> 无
咱们能够看到,以后针对指令,并没有 JFR 监控,然而对于咱们来说,指令监控反而是最重要的。咱们思考针对指令相干事件增加 JFR 对应事件

如果对 io.lettuce.core.event.command 包下的指令事件生成对应的 JFR,那么这个事件数量有点太多了(咱们一个利用实例可能每秒执行好几十万个 Redis 指令)。所以咱们偏向于针对 CommandLatencyEvent 增加 JFR 事件。

CommandLatencyEvent 蕴含一个 Map:

private Map<CommandLatencyId, CommandMetrics> latencies;
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其中 CommandLatencyId 蕴含 Redis 连贯信息,以及执行的命令。CommandMetrics 即工夫统计,蕴含:

收到 Redis 服务器响应的工夫指标,通过这个判断是否是 Redis 服务器响应慢。
解决完 Redis 服务器响应的工夫指标,可能因为利用实例过忙导致响应始终没有解决完,通过这个与收到 Redis 服务器响应的工夫指标比照判断利用解决花的工夫。
这两个指标都蕴含如下信息:

最短时间
最长工夫
百分位工夫,默认是前 50%,前 90%,前 95%,前 99%,前 99.9%,对应源码:MicrometerOptions: public static final double[] DEFAULT_TARGET_PERCENTILES = new double[] { 0.50, 0.90, 0.95, 0.99, 0.999 };
咱们想要实现针对每个不同 Redis 服务器每个命令都能通过 JFR 查看一段时间内响应工夫指标的统计,能够这样实现:

package io.lettuce.core.event.metrics;

import jdk.jfr.Category;
import jdk.jfr.Event;
import jdk.jfr.Label;
import jdk.jfr.StackTrace;

@Category({ "Lettuce", "Command Events" })
@Label("Command Latency Trigger")
@StackTrace(false)
public class JfrCommandLatencyEvent extends Event {

private final int size;public JfrCommandLatencyEvent(CommandLatencyEvent commandLatencyEvent) {    this.size = commandLatencyEvent.getLatencies().size();    commandLatencyEvent.getLatencies().forEach((commandLatencyId, commandMetrics) -> {        JfrCommandLatency jfrCommandLatency = new JfrCommandLatency(commandLatencyId, commandMetrics);        jfrCommandLatency.commit();    });}

}
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package io.lettuce.core.event.metrics;

import io.lettuce.core.metrics.CommandLatencyId;
import io.lettuce.core.metrics.CommandMetrics;
import jdk.jfr.Category;
import jdk.jfr.Event;
import jdk.jfr.Label;
import jdk.jfr.StackTrace;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

@Category({ "Lettuce", "Command Events" })
@Label("Command Latency")
@StackTrace(false)
public class JfrCommandLatency extends Event {

private final String remoteAddress;private final String commandType;private final long count;private final TimeUnit timeUnit;private final long firstResponseMin;private final long firstResponseMax;private final String firstResponsePercentiles;private final long completionResponseMin;private final long completionResponseMax;private final String completionResponsePercentiles;public JfrCommandLatency(CommandLatencyId commandLatencyId, CommandMetrics commandMetrics) {    this.remoteAddress = commandLatencyId.remoteAddress().toString();    this.commandType = commandLatencyId.commandType().toString();    this.count = commandMetrics.getCount();    this.timeUnit = commandMetrics.getTimeUnit();    this.firstResponseMin = commandMetrics.getFirstResponse().getMin();    this.firstResponseMax = commandMetrics.getFirstResponse().getMax();    this.firstResponsePercentiles = commandMetrics.getFirstResponse().getPercentiles().toString();    this.completionResponseMin = commandMetrics.getCompletion().getMin();    this.completionResponseMax = commandMetrics.getCompletion().getMax();    this.completionResponsePercentiles = commandMetrics.getCompletion().getPercentiles().toString();}

}
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这样,咱们就能够这样剖析这些事件:

首先在事件浏览器中,抉择 Lettuce -> Command Events -> Command Latency,右键应用事件创立新页:

在创立的事件页中,依照 commandType 分组,并且将感兴趣的指标显示到图表中:

针对这些批改,我也向社区提了一个 Pull Request:fix #1820 add JFR Event for Command Latency

在 Spring Boot 中(即减少了 spring-boot-starter-redis 依赖),咱们须要手动关上 CommandLatencyEvent 的采集:

@Configuration(proxyBeanMethods = false)
@Import({LettuceConfiguration.class})
//须要强制在 RedisAutoConfiguration 进行主动装载
@AutoConfigureBefore(RedisAutoConfiguration.class)
public class LettuceAutoConfiguration {
}
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import io.lettuce.core.event.DefaultEventPublisherOptions;
import io.lettuce.core.metrics.DefaultCommandLatencyCollector;
import io.lettuce.core.metrics.DefaultCommandLatencyCollectorOptions;
import io.lettuce.core.resource.DefaultClientResources;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

import java.time.Duration;

@Configuration(proxyBeanMethods = false)
public class LettuceConfiguration {

/** * 每 10s 采集一次命令统计 * @return */@Beanpublic DefaultClientResources getDefaultClientResources() {    DefaultClientResources build = DefaultClientResources.builder()            .commandLatencyRecorder(                    new DefaultCommandLatencyCollector(                            //开启 CommandLatency 事件采集,并且配置每次采集后都清空数据                            DefaultCommandLatencyCollectorOptions.builder().enable().resetLatenciesAfterEvent(true).build()                    )            )            .commandLatencyPublisherOptions(                    //每 10s 采集一次命令统计                    DefaultEventPublisherOptions.builder().eventEmitInterval(Duration.ofSeconds(10)).build()            ).build();    return build;}

}
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