Spring Boot 整合 Redis 實(shí)現(xiàn)緩存操作 | 泥瓦匠BYSocket

2023-05-10 17:28 更新
摘要: 原創(chuàng)出處 www.bysocket.com 「泥瓦匠BYSocket 」歡迎轉(zhuǎn)載,保留摘要,謝謝!
『 產(chǎn)品沒(méi)有價(jià)值,開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)再優(yōu)秀也無(wú)濟(jì)于事 – 《啟示錄》 』

本文提綱
一、緩存的應(yīng)用場(chǎng)景
二、更新緩存的策略
三、運(yùn)行 springboot-mybatis-redis 工程案例
四、springboot-mybatis-redis 工程代碼配置詳解

運(yùn)行環(huán)境
Mac OS 10.12.x
JDK 8 +
Redis 3.2.8
Spring Boot 1.5.1.RELEASE

一、緩存的應(yīng)用場(chǎng)景

什么是緩存?
在互聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景下,尤其 2C 端大流量場(chǎng)景下,需要將一些經(jīng)常展現(xiàn)和不會(huì)頻繁變更的數(shù)據(jù),存放在存取速率更快的地方。緩存就是一個(gè)存儲(chǔ)器,在技術(shù)選型中,常用 Redis 作為緩存數(shù)據(jù)庫(kù)。緩存主要是在獲取資源方便性能優(yōu)化的關(guān)鍵方面。

Redis 是一個(gè)高性能的 key-value 數(shù)據(jù)庫(kù)。GitHub 地址:https://github.com/antirez/redis 。Github 是這么描述的:
Redis is an in-memory database that persists on disk. The data model is key-value, but many different kind of values are supported: Strings, Lists, Sets, Sorted Sets, Hashes, HyperLogLogs, Bitmaps.

緩存的應(yīng)用場(chǎng)景有哪些呢?
比如常見(jiàn)的電商場(chǎng)景,根據(jù)商品 ID 獲取商品信息時(shí),店鋪信息和商品詳情信息就可以緩存在 Redis,直接從 Redis 獲取。減少了去數(shù)據(jù)庫(kù)查詢的次數(shù)。但會(huì)出現(xiàn)新的問(wèn)題,就是如何對(duì)緩存進(jìn)行更新?這就是下面要講的。

二、更新緩存的策略

參考《緩存更新的套路》http://coolshell.cn/articles/17416.html,緩存更新的模式有四種:Cache aside, Read through, Write through, Write behind caching。

這里我們使用的是 Cache Aside 策略,從三個(gè)維度:(摘自 耗子叔叔博客)
失效:應(yīng)用程序先從cache取數(shù)據(jù),沒(méi)有得到,則從數(shù)據(jù)庫(kù)中取數(shù)據(jù),成功后,放到緩存中。
命中:應(yīng)用程序從cache中取數(shù)據(jù),取到后返回。
更新:先把數(shù)據(jù)存到數(shù)據(jù)庫(kù)中,成功后,再讓緩存失效。

大致流程如下:
獲取商品詳情舉例
a. 從商品 Cache 中獲取商品詳情,如果存在,則返回獲取 Cache 數(shù)據(jù)返回。
b. 如果不存在,則從商品 DB 中獲取。獲取成功后,將數(shù)據(jù)存到 Cache 中。則下次獲取商品詳情,就可以從 Cache 就可以得到商品詳情數(shù)據(jù)。
c. 從商品 DB 中更新或者刪除商品詳情成功后,則從緩存中刪除對(duì)應(yīng)商品的詳情緩存

三、運(yùn)行 springboot-mybatis-redis 工程案例

git clone 下載工程 springboot-learning-example ,項(xiàng)目地址見(jiàn) GitHub – https://github.com/JeffLi1993/springboot-learning-example。
下面開(kāi)始運(yùn)行工程步驟(Quick Start):

1.數(shù)據(jù)庫(kù)和 Redis 準(zhǔn)備

a.創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù) springbootdb:

CREATE DATABASE springbootdb;

b.創(chuàng)建表 city :(因?yàn)槲蚁矚g徒步)

DROP TABLE IF EXISTS  `city`;
CREATE TABLE `city` (
  `id` int(10) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT'城市編號(hào)',
  `province_id` int(10) unsigned  NOT NULL COMMENT'省份編號(hào)',
  `city_name` varchar(25) DEFAULT NULL COMMENT'城市名稱',
  `description` varchar(25) DEFAULT NULL COMMENT'描述',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8;

c.插入數(shù)據(jù)

INSERT city VALUES (1 ,1,'溫嶺市','BYSocket 的家在溫嶺。');

d.本地安裝 Redis
詳見(jiàn)寫(xiě)過(guò)的文章《 Redis 安裝 》http://www.bysocket.com/?p=917

2. springboot-mybatis-redis 工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)介紹

springboot-mybatis-redis 工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)如下圖所示:
org.spring.springboot.controller - Controller 層
org.spring.springboot.dao - 數(shù)據(jù)操作層 DAO
org.spring.springboot.domain - 實(shí)體類
org.spring.springboot.service - 業(yè)務(wù)邏輯層
Application - 應(yīng)用啟動(dòng)類
application.properties - 應(yīng)用配置文件,應(yīng)用啟動(dòng)會(huì)自動(dòng)讀取配置

3.改數(shù)據(jù)庫(kù)配置
打開(kāi) application.properties 文件, 修改相應(yīng)的數(shù)據(jù)源配置,比如數(shù)據(jù)源地址、賬號(hào)、密碼等。
(如果不是用 MySQL,自行添加連接驅(qū)動(dòng) pom,然后修改驅(qū)動(dòng)名配置。)

4.編譯工程

在項(xiàng)目根目錄 springboot-learning-example,運(yùn)行 maven 指令:

mvn cleaninstall

5.運(yùn)行工程
右鍵運(yùn)行 springboot-mybatis-redis 工程 Application 應(yīng)用啟動(dòng)類的 main 函數(shù)。
項(xiàng)目運(yùn)行成功后,這是個(gè) HTTP OVER JSON 服務(wù)項(xiàng)目。所以用 postman 工具可以如下操作
根據(jù) ID,獲取城市信息
GET http://127.0.0.1:8080/api/city/1

再請(qǐng)求一次,獲取城市信息會(huì)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)獲取的耗時(shí)快了很多。服務(wù)端 Console 輸出的日志:

2017-04-13 18:29:00.273  INFO 13038 --- [nio-8080-exec-1] o.s.s.service.impl.CityServiceImpl       : CityServiceImpl.findCityById() : 城市插入緩存 >> City{id=12, provinceId=3, cityName='三亞', description='水好,天藍(lán)'}
2017-04-13 18:29:03.145  INFO 13038 --- [nio-8080-exec-2] o.s.s.service.impl.CityServiceImpl       : CityServiceImpl.findCityById() : 從緩存中獲取了城市 >> City{id=12, provinceId=3, cityName='三亞', description='水好,天藍(lán)'}
可見(jiàn),第一次是從數(shù)據(jù)庫(kù) DB 獲取數(shù)據(jù),并插入緩存,第二次直接從緩存中取。

更新城市信息
PUT http://127.0.0.1:8080/api/city
刪除城市信息
DELETE http://127.0.0.1:8080/api/city/2

這兩種操作中,如果緩存有對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù),則刪除緩存。服務(wù)端 Console 輸出的日志:

2017-04-13 18:29:52.248  INFO 13038 --- [nio-8080-exec-9] o.s.s.service.impl.CityServiceImpl       : CityServiceImpl.deleteCity() : 從緩存中刪除城市 ID >> 12

四、springboot-mybatis-redis 工程代碼配置詳解

這里,我強(qiáng)烈推薦 注解 的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)象的緩存。但是這里為了更好說(shuō)明緩存更新策略。下面講講工程代碼的實(shí)現(xiàn)。

pom.xml 依賴配置:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <groupId>springboot</groupId>
    <artifactId>springboot-mybatis-redis</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>springboot-mybatis-redis :: 整合 Mybatis 并使用 Redis 作為緩存</name>
    <!-- Spring Boot 啟動(dòng)父依賴 -->
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>1.5.1.RELEASE</version>
    </parent>
    <properties>
        <mybatis-spring-boot>1.2.0</mybatis-spring-boot>
        <mysql-connector>5.1.39</mysql-connector>
        <spring-boot-starter-redis-version>1.3.2.RELEASE</spring-boot-starter-redis-version>
    </properties>
    <dependencies>
        <!-- Spring Boot Reids 依賴 -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-redis</artifactId>
            <version>${spring-boot-starter-redis-version}</version>
        </dependency>
        <!-- Spring Boot Web 依賴 -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <!-- Spring Boot Test 依賴 -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <!-- Spring Boot Mybatis 依賴 -->
        <dependency>
            <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
            <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>${mybatis-spring-boot}</version>
        </dependency>
        <!-- MySQL 連接驅(qū)動(dòng)依賴 -->
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
            <version>${mysql-connector}</version>
        </dependency>
        <!-- Junit -->
        <dependency>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
            <version>4.12</version>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>
包括了 Spring Boot Reids 依賴、 MySQL 依賴和 Mybatis 依賴。

在 application.properties 應(yīng)用配置文件,增加 Redis 相關(guān)配置

## 數(shù)據(jù)源配置
spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/springbootdb?useUnicode=true&characterEncoding=utf8
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=123456
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver
## Mybatis 配置
mybatis.typeAliasesPackage=org.spring.springboot.domain
mybatis.mapperLocations=classpath:mapper/*.xml
## Redis 配置
## Redis數(shù)據(jù)庫(kù)索引(默認(rèn)為0)
spring.redis.database=0
## Redis服務(wù)器地址
spring.redis.host=127.0.0.1
## Redis服務(wù)器連接端口
spring.redis.port=6379
## Redis服務(wù)器連接密碼(默認(rèn)為空)
spring.redis.password=
## 連接池最大連接數(shù)(使用負(fù)值表示沒(méi)有限制)
spring.redis.pool.max-active=8
## 連接池最大阻塞等待時(shí)間(使用負(fù)值表示沒(méi)有限制)
spring.redis.pool.max-wait=-1
## 連接池中的最大空閑連接
spring.redis.pool.max-idle=8
## 連接池中的最小空閑連接
spring.redis.pool.min-idle=0
## 連接超時(shí)時(shí)間(毫秒)
spring.redis.timeout=0
詳細(xì)解釋可以參考注釋。對(duì)應(yīng)的配置類:org.springframework.boot.autoconfigure.data.redis.RedisProperties

CityRestController 控制層依舊是 Restful 風(fēng)格的,詳情可以參考《Springboot 實(shí)現(xiàn) Restful 服務(wù),基于 HTTP / JSON 傳輸》。 http://www.bysocket.com/?p=1627 domain 對(duì)象 City 必須實(shí)現(xiàn)序列化,因?yàn)樾枰獙?duì)象序列化后存儲(chǔ)到 Redis。如果沒(méi)實(shí)現(xiàn) Serializable ,控制臺(tái)會(huì)爆出以下異常:

Serializable
java.lang.IllegalArgumentException: DefaultSerializer requires a Serializable payload but received an object oftype

City.java 城市對(duì)象:

package org.spring.springboot.domain;
import java.io.Serializable;
/**
 * 城市實(shí)體類
 *
 * Created by bysocket on 07/02/2017.
 */
public class City implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = -1L;
    /**
     * 城市編號(hào)
     */
    private Longid;
    /**
     * 省份編號(hào)
     */
    private Long provinceId;
    /**
     * 城市名稱
     */
    private String cityName;
    /**
     * 描述
     */
    private String description;
    public Long getId() {
        return id;
    }
    public void setId(Longid) {
        this.id =id;
    }
    public Long getProvinceId() {
        return provinceId;
    }
    public void setProvinceId(Long provinceId) {
        this.provinceId = provinceId;
    }
    public String getCityName() {
        return cityName;
    }
    public void setCityName(String cityName) {
        this.cityName = cityName;
    }
    public String getDescription() {
        return description;
    }
    public void setDescription(String description) {
        this.description = description;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "City{" +
                "id=" +id +
                ", provinceId=" + provinceId +
                ", cityName='" + cityName + '\'' +
                ", description='" + description + '\'' +
                '}';
    }
}
如果需要自定義序列化實(shí)現(xiàn),只要實(shí)現(xiàn) RedisSerializer 接口去實(shí)現(xiàn)即可,然后在使用 RedisTemplate.setValueSerializer 方法去設(shè)置你實(shí)現(xiàn)的序列化實(shí)現(xiàn)。

主要還是城市業(yè)務(wù)邏輯實(shí)現(xiàn)類 CityServiceImpl.java:

package org.spring.springboot.service.impl;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.spring.springboot.dao.CityDao;
import org.spring.springboot.domain.City;
import org.spring.springboot.service.CityService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.core.ValueOperations;
import org.springframework.stereotype.Service;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
 * 城市業(yè)務(wù)邏輯實(shí)現(xiàn)類
 * <p>
 * Created by bysocket on 07/02/2017.
 */
@Service
public class CityServiceImpl implements CityService {
    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(CityServiceImpl.class);
    @Autowired
    private CityDao cityDao;
    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;
    /**
     * 獲取城市邏輯:
     * 如果緩存存在,從緩存中獲取城市信息
     * 如果緩存不存在,從 DB 中獲取城市信息,然后插入緩存
     */
    public City findCityById(Longid) {
        // 從緩存中獲取城市信息
        String key ="city_" +id;
        ValueOperations<String, City> operations = redisTemplate.opsForValue();
        // 緩存存在
        boolean hasKey = redisTemplate.hasKey(key);
        if (hasKey) {
            City city = operations.get(key);
            LOGGER.info("CityServiceImpl.findCityById() : 從緩存中獲取了城市 >> " + city.toString());
            return city;
        }
        // 從 DB 中獲取城市信息
        City city = cityDao.findById(id);
        // 插入緩存
        operations.set(key, city, 10, TimeUnit.SECONDS);
        LOGGER.info("CityServiceImpl.findCityById() : 城市插入緩存 >> " + city.toString());
        return city;
    }
    @Override
    public Long saveCity(City city) {
        return cityDao.saveCity(city);
    }
    /**
     * 更新城市邏輯:
     * 如果緩存存在,刪除
     * 如果緩存不存在,不操作
     */
    @Override
    public Long updateCity(City city) {
        Long ret = cityDao.updateCity(city);
        // 緩存存在,刪除緩存
        String key ="city_" + city.getId();
        boolean hasKey = redisTemplate.hasKey(key);
        if (hasKey) {
            redisTemplate.delete(key);
            LOGGER.info("CityServiceImpl.updateCity() : 從緩存中刪除城市 >> " + city.toString());
        }
        return ret;
    }
    @Override
    public Long deleteCity(Longid) {
        Long ret = cityDao.deleteCity(id);
        // 緩存存在,刪除緩存
        String key ="city_" +id;
        boolean hasKey = redisTemplate.hasKey(key);
        if (hasKey) {
            redisTemplate.delete(key);
            LOGGER.info("CityServiceImpl.deleteCity() : 從緩存中刪除城市 ID >> " +id);
        }
        return ret;
    }
}

首先這里注入了 RedisTemplate 對(duì)象。聯(lián)想到 Spring 的 JdbcTemplate ,RedisTemplate 封裝了 RedisConnection,具有連接管理,序列化和 Redis 操作等功能。還有針對(duì) String 的支持對(duì)象 StringRedisTemplate。

Redis 操作視圖接口類用的是 ValueOperations,對(duì)應(yīng)的是 Redis String/Value 操作。還有其他的操作視圖,ListOperations、SetOperations、ZSetOperations 和 HashOperations 。ValueOperations 插入緩存是可以設(shè)置失效時(shí)間,這里設(shè)置的失效時(shí)間是 10 s。

回到更新緩存的邏輯
a. findCityById 獲取城市邏輯:
如果緩存存在,從緩存中獲取城市信息
如果緩存不存在,從 DB 中獲取城市信息,然后插入緩存

b. deleteCity 刪除 / updateCity 更新城市邏輯:
如果緩存存在,刪除
如果緩存不存在,不操作

其他不明白的,可以 git clone 下載工程 springboot-learning-example ,工程代碼注解很詳細(xì)。 https://github.com/JeffLi1993/springboot-learning-example。

五、小結(jié)

本文涉及到 Spring Boot 在使用 Redis 緩存時(shí),一個(gè)是緩存對(duì)象需要序列化,二個(gè)是緩存更新策略是如何的。

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