Spring Boot 整合 Redis 缓存操作及缓存更新策略

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admin 5 钻石
2018-03-25 13:17:09
[pre] 摘要: 原创出处 a(https://link.zhihu.com/?target=http%3A//www.bysocket.com/)[泥瓦匠BYSocket]  [/pre] 本文提纲 [pre] 一、缓存的应用场景 二、更新缓存的策略 三、运行 springboot-mybatis-redis 工程案例 四、springboot-mybatis-redis 工程代码配置详解 [/pre] 运行环境: [pre] Mac OS 10.12.x JDK 8 + Redis 3.2.8 Spring Boot 1.5.1.RELEASE [/pre] 一、缓存的应用场景 1、什么是缓存? 在互联网场景下,尤其 2C 端大流量场景下,需要将一些经常展现和不会频繁变更的数据,存放在存取速率更快的地方。缓存就是一个存储器,在技术选型中,常用 Redis 作为缓存数据库。缓存主要是在获取资源方便性能优化的关键方面。 Redis 是一个高性能的 key-value 数据库。GitHub 地址:antirez/redis 。Github 是这么描述的: [pre] 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. [/pre] 2、缓存的应用场景有哪些呢? 比如常见的电商场景,根据商品 ID 获取商品信息时,店铺信息和商品详情信息就可以缓存在 Redis,直接从 Redis 获取。减少了去数据库查询的次数。但会出现新的问题,就是如何对缓存进行更新?这就是下面要讲的。 二、更新缓存的策略 参考《缓存更新的套路》 a(https://link.zhihu.com/?target=http%3A//coolshell.cn/articles/17416.html)[https://link.zhihu.com/?target=http%3A//coolshell.cn/articles/17416.html] ,缓存更新的模式有四种:Cache aside, Read through, Write through, Write behind caching。 这里我们使用的是 Cache Aside 策略,从三个维度:(摘自 耗子叔叔博客) [pre] 失效:应用程序先从cache取数据,没有得到,则从数据库中取数据,成功后,放到缓存中。 命中:应用程序从cache中取数据,取到后返回。 更新:先把数据存到数据库中,成功后,再让缓存失效。 [/pre] 大致流程如下: 获取商品详情举例 [pre] a. 从商品 Cache 中获取商品详情,如果存在,则返回获取 Cache 数据返回。 b. 如果不存在,则从商品 DB 中获取。获取成功后,将数据存到 Cache 中。则下次获取商品详情,就可以从 Cache 就可以得到商品详情数据。 c. 从商品 DB 中更新或者删除商品详情成功后,则从缓存中删除对应商品的详情缓存 [/pre] img[http://newecode1024.oss-cn-hongkong.aliyuncs.com/51180ee6-7c3d-4f63-bb2c-36cedf5630c5.jpg]  三、运行 springboot-mybatis-redis 工程案例 git clone 下载工程 springboot-learning-example ,项目地址见 GitHub –  a(https://link.zhihu.com/?target=https%3A//github.com/JeffLi1993/springboot-learning-example)[https://link.zhihu.com/?target=https%3A//github.com/JeffLi1993/springboot-learning-example]  下面开始运行工程步骤(Quick Start): 1.数据库和 Redis 准备  a.创建数据库 springbootdb: [pre] CREATE DATABASE springbootdb; [/pre] b.创建表 city :(因为我喜欢徒步) [pre] DROP TABLE IF EXISTS  `city`; CREATE TABLE `city` (   `id` int(10) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '城市编号',   `province_id` int(10) unsigned  NOT NULL COMMENT '省份编号',   `city_name` varchar(25) DEFAULT NULL COMMENT '城市名称',   `description` varchar(25) DEFAULT NULL COMMENT '描述',   PRIMARY KEY (`id`) ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8; [/pre] c.插入数据 [pre] INSERT city VALUES (1 ,1,'温岭市','BYSocket 的家在温岭。'); [/pre] d.本地安装 Redis 详见写过的文章《 Redis 安装 》 a(https://link.zhihu.com/?target=http%3A//www.bysocket.com/%3Fp%3D917)[https://link.zhihu.com/?target=http%3A//www.bysocket.com/%3Fp%3D917]  2. springboot-mybatis-redis 工程项目结构介绍 [pre] springboot-mybatis-redis 工程项目结构如下图所示: org.spring.springboot.controller - Controller 层 org.spring.springboot.dao - 数据操作层 DAO org.spring.springboot.domain - 实体类 org.spring.springboot.service - 业务逻辑层 Application - 应用启动类 application.properties - 应用配置文件,应用启动会自动读取配置 [/pre] 3.改数据库配置  打开 application.properties 文件, 修改相应的数据源配置,比如数据源地址、账号、密码等。(如果不是用 MySQL,自行添加连接驱动 pom,然后修改驱动名配置。) 4.编译工程  在项目根目录 springboot-learning-example,运行 maven 指令:  [pre] mvn clean install [/pre] 5.运行工程  右键运行 springboot-mybatis-redis 工程 Application 应用启动类的 main 函数。 项目运行成功后,这是个 HTTP OVER JSON 服务项目。所以用 postman 工具可以如下操作 根据 ID,获取城市信息 GET http://127.0.0.1:8080/api/city/1 再请求一次,获取城市信息会发现数据获取的耗时快了很多。服务端 Console 输出的日志: [pre] 2017-04-13 18:29:00.273  INFO 13038 --- [nio-8080-exec-1] o.s.s.service.impl.CityServiceImpl       : CityServiceImpl.findCityById() : 城市插入缓存 >> City{id=12, provinceId=3, cityName='三亚', description='水好,天蓝'} 2017-04-13 18:29:03.145  INFO 13038 --- [nio-8080-exec-2] o.s.s.service.impl.CityServiceImpl       : CityServiceImpl.findCityById() : 从缓存中获取了城市 >> City{id=12, provinceId=3, cityName='三亚', description='水好,天蓝'} [/pre] 可见,第一次是从数据库 DB 获取数据,并插入缓存,第二次直接从缓存中取。 更新城市信息 PUT http://127.0.0.1:8080/api/city 删除城市信息 DELETE http://127.0.0.1:8080/api/city/2 这两种操作中,如果缓存有对应的数据,则删除缓存。服务端 Console 输出的日志: [pre] 2017-04-13 18:29:52.248  INFO 13038 --- [nio-8080-exec-9] o.s.s.service.impl.CityServiceImpl       : CityServiceImpl.deleteCity() : 从缓存中删除城市 ID >> 12 [/pre] 四、springboot-mybatis-redis 工程代码配置详解 这里,我强烈推荐 注解 的方式实现对象的缓存。但是这里为了更好说明缓存更新策略。下面讲讲工程代码的实现。 pom.xml 依赖配置: [pre] <?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 作为缓存</name>       <!-- Spring Boot 启动父依赖 -->     <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 依赖 -->         <dependency>             <groupId>org.springframework.boot</groupId>             <artifactId>spring-boot-starter-redis</artifactId>             <version>${spring-boot-starter-redis-version}</version>         </dependency>           <!-- Spring Boot Web 依赖 -->         <dependency>             <groupId>org.springframework.boot</groupId>             <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>         </dependency>           <!-- Spring Boot Test 依赖 -->         <dependency>             <groupId>org.springframework.boot</groupId>             <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>             <scope>test</scope>         </dependency>           <!-- Spring Boot Mybatis 依赖 -->         <dependency>             <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>             <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>             <version>${mybatis-spring-boot}</version>         </dependency>           <!-- MySQL 连接驱动依赖 -->         <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> [/pre] 包括了 Spring Boot Reids 依赖、 MySQL 依赖和 Mybatis 依赖。 在 application.properties 应用配置文件,增加 Redis 相关配置 [pre] ## 数据源配置 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数据库索引(默认为0) spring.redis.database=0 ## Redis服务器地址 spring.redis.host=127.0.0.1 ## Redis服务器连接端口 spring.redis.port=6379 ## Redis服务器连接密码(默认为空) spring.redis.password= ## 连接池最大连接数(使用负值表示没有限制) spring.redis.pool.max-active=8 ## 连接池最大阻塞等待时间(使用负值表示没有限制) spring.redis.pool.max-wait=-1 ## 连接池中的最大空闲连接 spring.redis.pool.max-idle=8 ## 连接池中的最小空闲连接 spring.redis.pool.min-idle=0 ## 连接超时时间(毫秒) spring.redis.timeout=0 [/pre] 详细解释可以参考注释。对应的配置类:org.springframework.boot.autoconfigure.data.redis.RedisProperties CityRestController 控制层依旧是 Restful 风格的,详情可以参考《Springboot 实现 Restful 服务,基于 HTTP / JSON 传输》。 Springboot 实现 Restful 服务,基于 HTTP / JSON 传输 domain 对象 City 必须实现序列化,因为需要将对象序列化后存储到 Redis。如果没实现 Serializable ,控制台会爆出以下异常: [pre] Serializable java.lang.IllegalArgumentException: DefaultSerializer requires a Serializable payload but received an object of type [/pre] City城市实体对象这里省略,如果需要自定义序列化实现,只要实现 RedisSerializer 接口去实现即可,然后在使用 RedisTemplate.setValueSerializer 方法去设置你实现的序列化实现。 主要还是城市业务逻辑实现类 CityServiceImpl.java: [pre] @Service public class CityServiceImpl implements CityService {     private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(CityServiceImpl.class);     @Autowired     private CityDao cityDao;     @Autowired     private RedisTemplate redisTemplate;     /**      * 获取城市逻辑:      * 如果缓存存在,从缓存中获取城市信息      * 如果缓存不存在,从 DB 中获取城市信息,然后插入缓存      */     public City findCityById(Long id) {         // 从缓存中获取城市信息         String key = "city_" + id;         ValueOperations<String, City> operations = redisTemplate.opsForValue();         // 缓存存在         boolean hasKey = redisTemplate.hasKey(key);         if (hasKey) {             City city = operations.get(key);             LOGGER.info("CityServiceImpl.findCityById() : 从缓存中获取了城市 >> " + city.toString());             return city;         }         // 从 DB 中获取城市信息         City city = cityDao.findById(id);         // 插入缓存         operations.set(key, city, 10, TimeUnit.SECONDS);         LOGGER.info("CityServiceImpl.findCityById() : 城市插入缓存 >> " + city.toString());         return city;     }     @Override     public Long saveCity(City city) {         return cityDao.saveCity(city);     }     /**      * 更新城市逻辑:      * 如果缓存存在,删除      * 如果缓存不存在,不操作      */     @Override     public Long updateCity(City city) {         Long ret = cityDao.updateCity(city);         // 缓存存在,删除缓存         String key = "city_" + city.getId();         boolean hasKey = redisTemplate.hasKey(key);         if (hasKey) {             redisTemplate.delete(key);             LOGGER.info("CityServiceImpl.updateCity() : 从缓存中删除城市 >> " + city.toString());         }         return ret;     }     @Override     public Long deleteCity(Long id) {         Long ret = cityDao.deleteCity(id);         // 缓存存在,删除缓存         String key = "city_" + id;         boolean hasKey = redisTemplate.hasKey(key);         if (hasKey) {             redisTemplate.delete(key);             LOGGER.info("CityServiceImpl.deleteCity() : 从缓存中删除城市 ID >> " + id);         }         return ret;     } } [/pre] 首先这里注入了 RedisTemplate 对象。联想到 Spring 的 JdbcTemplate ,RedisTemplate 封装了 RedisConnection,具有连接管理,序列化和 Redis 操作等功能。还有针对 String 的支持对象 StringRedisTemplate。 Redis 操作视图接口类用的是 ValueOperations,对应的是 Redis String/Value 操作。还有其他的操作视图,ListOperations、SetOperations、ZSetOperations 和 HashOperations 。ValueOperations 插入缓存是可以设置失效时间,这里设置的失效时间是 10 s。 回到更新缓存的逻辑 a. findCityById 获取城市逻辑: 如果缓存存在,从缓存中获取城市信息 如果缓存不存在,从 DB 中获取城市信息,然后插入缓存 b. deleteCity 删除 / updateCity 更新城市逻辑: 如果缓存存在,删除 如果缓存不存在,不操作 其他不明白的,可以 git clone 下载工程 springboot-learning-example ,工程代码注解很详细: a(https://link.zhihu.com/?target=https%3A//github.com/JeffLi1993/springboot-learning-example)[https://link.zhihu.com/?target=https%3A//github.com/JeffLi1993/springboot-learning-example]  五、小结 本文涉及到 Spring Boot 在使用 Redis 缓存时,一个是缓存对象需要序列化,二个是缓存更新策略是如何的。 
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