backend/pkg/redis/redis.go

package redis

import (
	"context"
	"errors"
	"fmt"
	"sync"
	"time"

	"carrotskin/pkg/config"

	"github.com/redis/go-redis/v9"
	"go.uber.org/zap"
)

// Client Redis客户端包装（包含连接池统计和健康检查）
type Client struct {
	*redis.Client                  // 嵌入原始Redis客户端
	logger          *zap.Logger    // 日志记录器
	stats           *RedisStats    // 连接池统计信息
	healthCheckDone chan struct{}  // 健康检查完成信号
	closeCh         chan struct{}  // 关闭信号通道
	wg              sync.WaitGroup // 等待组
}

// RedisStats Redis连接池统计信息
type RedisStats struct {
	PoolSize        int          // 连接池大小
	IdleConns       int          // 空闲连接数
	ActiveConns     int          // 活跃连接数
	StaleConns      int          // 过期连接数
	TotalConns      int          // 总连接数
	LastPingTime    time.Time    // 上次探活时间
	LastPingSuccess bool         // 上次探活是否成功
	mu              sync.RWMutex // 保护统计信息
}

// New 创建Redis客户端（带健康检查和优化配置）
func New(cfg config.RedisConfig, logger *zap.Logger) (*Client, error) {
	// 设置默认值
	poolSize := cfg.PoolSize
	if poolSize <= 0 {
		poolSize = 16 // 优化：提高默认连接池大小
	}

	minIdleConns := cfg.MinIdleConns
	if minIdleConns <= 0 {
		minIdleConns = 8 // 优化：提高最小空闲连接数
	}

	maxRetries := cfg.MaxRetries
	if maxRetries <= 0 {
		maxRetries = 3
	}

	dialTimeout := cfg.DialTimeout
	if dialTimeout <= 0 {
		dialTimeout = 5 * time.Second
	}

	readTimeout := cfg.ReadTimeout
	if readTimeout <= 0 {
		readTimeout = 3 * time.Second
	}

	writeTimeout := cfg.WriteTimeout
	if writeTimeout <= 0 {
		writeTimeout = 3 * time.Second
	}

	poolTimeout := cfg.PoolTimeout
	if poolTimeout <= 0 {
		poolTimeout = 4 * time.Second
	}

	connMaxIdleTime := cfg.ConnMaxIdleTime
	if connMaxIdleTime <= 0 {
		connMaxIdleTime = 10 * time.Minute // 优化：减少空闲连接超时
	}

	connMaxLifetime := cfg.ConnMaxLifetime
	if connMaxLifetime <= 0 {
		connMaxLifetime = 30 * time.Minute // 新增：连接最大生命周期
	}

	// 创建Redis客户端（带优化配置）
	rdb := redis.NewClient(&redis.Options{
		Addr:            fmt.Sprintf("%s:%d", cfg.Host, cfg.Port),
		Password:        cfg.Password,
		DB:              cfg.Database,
		PoolSize:        poolSize,
		MinIdleConns:    minIdleConns,
		MaxRetries:      maxRetries,
		DialTimeout:     dialTimeout,
		ReadTimeout:     readTimeout,
		WriteTimeout:    writeTimeout,
		PoolTimeout:     poolTimeout,
		ConnMaxIdleTime: connMaxIdleTime,
		ConnMaxLifetime: connMaxLifetime,
	})

	// 测试连接（带重试机制）
	if err := pingWithRetry(rdb, 3, 2*time.Second); err != nil {
		return nil, fmt.Errorf("Redis连接失败: %w", err)
	}

	// 创建客户端包装
	client := &Client{
		Client:          rdb,
		logger:          logger,
		stats:           &RedisStats{},
		healthCheckDone: make(chan struct{}),
		closeCh:         make(chan struct{}),
	}

	// 初始化统计信息
	client.updateStats()

	// 启动定期健康检查
	healthCheckInterval := cfg.HealthCheckInterval
	if healthCheckInterval <= 0 {
		healthCheckInterval = 30 * time.Second
	}
	client.startHealthCheck(healthCheckInterval)

	logger.Info("Redis连接成功",
		zap.String("host", cfg.Host),
		zap.Int("port", cfg.Port),
		zap.Int("database", cfg.Database),
		zap.Int("pool_size", poolSize),
		zap.Int("min_idle_conns", minIdleConns),
	)

	return client, nil
}

// pingWithRetry 带重试的Ping操作
func pingWithRetry(rdb *redis.Client, maxRetries int, retryInterval time.Duration) error {
	var err error
	for i := 0; i < maxRetries; i++ {
		ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 5*time.Second)
		err = rdb.Ping(ctx).Err()
		cancel()
		if err == nil {
			return nil
		}
		if i < maxRetries-1 {
			time.Sleep(retryInterval)
		}
	}
	return err
}

// startHealthCheck 启动定期健康检查
func (c *Client) startHealthCheck(interval time.Duration) {
	c.wg.Add(1)
	go func() {
		defer c.wg.Done()
		ticker := time.NewTicker(interval)
		defer ticker.Stop()

		for {
			select {
			case <-ticker.C:
				c.doHealthCheck()
			case <-c.closeCh:
				return
			}
		}
	}()
}

// doHealthCheck 执行健康检查
func (c *Client) doHealthCheck() {
	ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 5*time.Second)
	defer cancel()

	// 更新统计信息
	c.updateStats()

	// 执行Ping检查
	err := c.Client.Ping(ctx).Err()
	c.stats.mu.Lock()
	c.stats.LastPingTime = time.Now()
	c.stats.LastPingSuccess = err == nil
	c.stats.mu.Unlock()

	if err != nil {
		c.logger.Warn("Redis健康检查失败", zap.Error(err))
	} else {
		c.logger.Debug("Redis健康检查成功")
	}
}

// updateStats 更新连接池统计信息
func (c *Client) updateStats() {
	// 获取底层连接池统计信息
	stats := c.Client.PoolStats()
	c.stats.mu.Lock()
	c.stats.PoolSize = c.Client.Options().PoolSize
	c.stats.IdleConns = int(stats.IdleConns)
	c.stats.ActiveConns = int(stats.TotalConns) - int(stats.IdleConns)
	c.stats.TotalConns = int(stats.TotalConns)
	c.stats.StaleConns = int(stats.StaleConns)
	c.stats.mu.Unlock()
}

// GetStats 获取连接池统计信息
func (c *Client) GetStats() RedisStats {
	c.stats.mu.RLock()
	defer c.stats.mu.RUnlock()
	return RedisStats{
		PoolSize:        c.stats.PoolSize,
		IdleConns:       c.stats.IdleConns,
		ActiveConns:     c.stats.ActiveConns,
		StaleConns:      c.stats.StaleConns,
		TotalConns:      c.stats.TotalConns,
		LastPingTime:    c.stats.LastPingTime,
		LastPingSuccess: c.stats.LastPingSuccess,
	}
}

// LogStats 记录连接池状态日志
func (c *Client) LogStats() {
	stats := c.GetStats()
	c.logger.Info("Redis连接池状态",
		zap.Int("pool_size", stats.PoolSize),
		zap.Int("idle_conns", stats.IdleConns),
		zap.Int("active_conns", stats.ActiveConns),
		zap.Int("total_conns", stats.TotalConns),
		zap.Int("stale_conns", stats.StaleConns),
		zap.Bool("last_ping_success", stats.LastPingSuccess),
	)
}

// Ping 验证Redis连接（带超时控制）
func (c *Client) Ping(ctx context.Context) error {
	ctx, cancel := context.WithTimeout(ctx, 5*time.Second)
	defer cancel()
	return c.Client.Ping(ctx).Err()
}

// Close 关闭Redis连接
func (c *Client) Close() error {
	// 停止健康检查
	close(c.closeCh)
	c.wg.Wait()

	c.logger.Info("正在关闭Redis连接")
	c.LogStats() // 关闭前记录最终状态
	return c.Client.Close()
}

// ===== 以下是封装的便捷方法，用于返回 (value, error) 格式 =====

// Set 设置键值对（带过期时间）- 封装版本
func (c *Client) Set(ctx context.Context, key string, value interface{}, expiration time.Duration) error {
	return c.Client.Set(ctx, key, value, expiration).Err()
}

// Get 获取键值 - 封装版本
func (c *Client) Get(ctx context.Context, key string) (string, error) {
	return c.Client.Get(ctx, key).Result()
}

// Del 删除键 - 封装版本
func (c *Client) Del(ctx context.Context, keys ...string) error {
	return c.Client.Del(ctx, keys...).Err()
}

// Exists 检查键是否存在 - 封装版本
func (c *Client) Exists(ctx context.Context, keys ...string) (int64, error) {
	return c.Client.Exists(ctx, keys...).Result()
}

// Expire 设置键的过期时间 - 封装版本
func (c *Client) Expire(ctx context.Context, key string, expiration time.Duration) error {
	return c.Client.Expire(ctx, key, expiration).Err()
}

// TTL 获取键的剩余过期时间 - 封装版本
func (c *Client) TTL(ctx context.Context, key string) (time.Duration, error) {
	return c.Client.TTL(ctx, key).Result()
}

// Incr 自增 - 封装版本
func (c *Client) Incr(ctx context.Context, key string) (int64, error) {
	return c.Client.Incr(ctx, key).Result()
}

// Decr 自减 - 封装版本
func (c *Client) Decr(ctx context.Context, key string) (int64, error) {
	return c.Client.Decr(ctx, key).Result()
}

// HSet 设置哈希字段 - 封装版本
func (c *Client) HSet(ctx context.Context, key string, values ...interface{}) error {
	return c.Client.HSet(ctx, key, values...).Err()
}

// HGet 获取哈希字段 - 封装版本
func (c *Client) HGet(ctx context.Context, key, field string) (string, error) {
	return c.Client.HGet(ctx, key, field).Result()
}

// HGetAll 获取所有哈希字段 - 封装版本
func (c *Client) HGetAll(ctx context.Context, key string) (map[string]string, error) {
	return c.Client.HGetAll(ctx, key).Result()
}

// HDel 删除哈希字段 - 封装版本
func (c *Client) HDel(ctx context.Context, key string, fields ...string) error {
	return c.Client.HDel(ctx, key, fields...).Err()
}

// SAdd 添加集合成员 - 封装版本
func (c *Client) SAdd(ctx context.Context, key string, members ...interface{}) error {
	return c.Client.SAdd(ctx, key, members...).Err()
}

// SMembers 获取集合所有成员 - 封装版本
func (c *Client) SMembers(ctx context.Context, key string) ([]string, error) {
	return c.Client.SMembers(ctx, key).Result()
}

// SRem 删除集合成员 - 封装版本
func (c *Client) SRem(ctx context.Context, key string, members ...interface{}) error {
	return c.Client.SRem(ctx, key, members...).Err()
}

// SIsMember 检查是否是集合成员 - 封装版本
func (c *Client) SIsMember(ctx context.Context, key string, member interface{}) (bool, error) {
	return c.Client.SIsMember(ctx, key, member).Result()
}

// ZAdd 添加有序集合成员 - 封装版本
func (c *Client) ZAdd(ctx context.Context, key string, members ...redis.Z) error {
	return c.Client.ZAdd(ctx, key, members...).Err()
}

// ZRange 获取有序集合范围内的成员 - 封装版本
func (c *Client) ZRange(ctx context.Context, key string, start, stop int64) ([]string, error) {
	return c.Client.ZRange(ctx, key, start, stop).Result()
}

// ZRem 删除有序集合成员 - 封装版本
func (c *Client) ZRem(ctx context.Context, key string, members ...interface{}) error {
	return c.Client.ZRem(ctx, key, members...).Err()
}

// Pipeline 创建管道
func (c *Client) Pipeline() redis.Pipeliner {
	return c.Client.Pipeline()
}

// TxPipeline 创建事务管道
func (c *Client) TxPipeline() redis.Pipeliner {
	return c.Client.TxPipeline()
}

// Nil 检查错误是否为Nil（key不存在）
func (c *Client) Nil(err error) bool {
	return errors.Is(err, redis.Nil)
}

// GetBytes 从Redis读取key对应的字节数据，统一处理错误
func (c *Client) GetBytes(ctx context.Context, key string) ([]byte, error) {
	val, err := c.Client.Get(ctx, key).Bytes()
	if err != nil {
		if errors.Is(err, redis.Nil) { // 处理key不存在的情况（返回nil，无错误）
			return nil, nil
		}
		return nil, err // 其他错误（如连接失败）
	}
	return val, nil
}