redis cluster集群 slot 计算方法

一条 redis 命令或一个 lua 脚本发送到 redis 集群后，如何计算具体在哪一台 redis 实例去执行命令，以及如何指定在某一台 redis 去执行呢？

答案是slot（槽），每个 redis 集群都会有 16384 个slot，这些 slot 会分布在所有 master 节点中。

一、如何计算 slot ？

对键通过 执行 crc16 算法，再对 16384 取余，即可得到一个小于 16384 的数，该结果就是 slot，哪个 slot 由哪个 redis 节点管理，是在集群启动后就已经确定了的（集群启动后也能进行槽迁移，如线上动态横向扩展 redis 节点的时候，槽迁移完毕后也确定了 slot 和 redis 的映射）。

在 Java 中，可通过以下算法计算出slot：

import io.lettuce.core.codec.CRC16;

public class Test {
    public static void main(String[] args){
        String str = "test";
        int slot = CRC16.crc16(str.getBytes()) % 16384;
        System.out.println("slot = " + slot);
    }
}

输出结果：

slot = 6918

在 redis 集群验证：

访问 key 为 test 的键，定位到槽 [6918] 所在的节点 7001，并转到该节点执行命令，返回OK

二、如何指定在某一台 redis 去执行命令？

与其说指定在某一台 redis 去执行命令，不如说是如何指定 redis 键的slot。

这里用到了 redis 的键哈希标签原理，redis 在计算 slot 的时候，有以下代码：

如果有完整的 {}，则只会将 {} 内部的字符串进行 slot 的计算

unsigned int keyHashSlot(char *key, int keylen) {

    int s, e;

    for (s = 0; s < keylen; s++)

        if (key[s] == '{') break;

        if (s == keylen) return crc16(key,keylen) & 0x3FFF;

    for (e = s+1; e < keylen; e++)

        if (key[e] == '}') break;

        if (e == keylen || e == s+1) return crc16(key,keylen) & 0x3FFF;

    return crc16(key+s+1,e-s-1) & 0x3FFF;

}

验证：

计算 {test}stra 和 {sest}strb 两个不同字符串的 slot，结果都是 6918

 

结尾：关于 lua 脚本，由于现阶段 redis （当前最高版本6.2.1）执行命令或 lua 脚本都是通过单线程执行，因此 lua 脚本的执行可以保证原子性，不存在并发。正是这个原因，对 lua 脚本的要求就是，所有 key 都必须映射到当前节点，否则会抛出 RedisCommandExecutionException 异常。

io.lettuce.core.RedisCommandExecutionException: CROSSSLOT Keys in request don't hash to the same slot

ps：以后 redis 可能会并发执行命令，且关注吧，毕竟多线程执行的效率比单线程高得多。当前 redis 执行命令是单线程，但是其他操作基本都是多线程的。