Spring Boot Redis 應(yīng)用場景

1. 前言

Redis 其實(shí)就是基于內(nèi)存的鍵值型數(shù)據(jù)庫，與 Oracle 、 SQL Server 、 MySQL 等傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫相比，它最大的優(yōu)勢就是讀寫速度快。

到底有多快呢，我曾經(jīng)使用 Windows 版本的 Redis 進(jìn)行過真實(shí)測試，每秒讀寫次數(shù)均可以超過1 萬次。據(jù)了解 Redis 每秒的讀寫操作次數(shù)其實(shí)是可以達(dá)到 10 萬多次的。

所以 Redis 非常適合作為熱點(diǎn)數(shù)據(jù)的緩存，這個(gè)我們?cè)谏弦还?jié)已經(jīng)演示過了。本節(jié)通過其他兩個(gè)實(shí)際場景來演示下 Spring Boot 中如何應(yīng)用 Redis 。

• 網(wǎng)站的訪問次數(shù)
• 熱門商品排行榜

2. 網(wǎng)站的訪問次數(shù)

大型網(wǎng)站訪問次數(shù)的查詢、更新非常頻繁，如果通過關(guān)系數(shù)據(jù)庫讀寫，無疑會(huì)耗費(fèi)大量的性能，而使用 Redis 可以大幅提高速度并降低對(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫的消耗。

2.1 使用 Spring Initializr 創(chuàng)建項(xiàng)目

Spring Boot 版本選擇 2.2.5 ，Group 為 com.imooc ， Artifact 為 spring-boot-redis，生成項(xiàng)目后導(dǎo)入 Eclipse 開發(fā)環(huán)境。

2.2 引入項(xiàng)目依賴

我們引入 Web 項(xiàng)目依賴與 Redis 依賴。

實(shí)例：

		<!-- Web 依賴 -->
		<dependency>
			<groupId>org.springframework.boot</groupId>
			<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
		</dependency>
		<!-- Redis 依賴 -->
		<dependency>
			<groupId>org.springframework.boot</groupId>
			<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
		</dependency>

2.3 配置 Redis 數(shù)據(jù)庫連接

修改 application.properties 配置文件內(nèi)容如下。

實(shí)例：

# Redis庫的編號(hào)
spring.redis.database=0
# Redis實(shí)例地址
spring.redis.host=127.0.0.1
# Redis實(shí)例端口號(hào)，默認(rèn)6379
spring.redis.port=6379
# Redis登錄密碼
spring.redis.password=Easy@0122
# Redis連接池最大連接數(shù)
spring.redis.jedis.pool.max-active=10
# Redis連接池最大空閑連接數(shù)
spring.redis.jedis.pool.max-idle=10
# Redis連接池最小空閑連接數(shù)
spring.redis.jedis.pool.min-idle=0

2.4 開發(fā)網(wǎng)站訪問統(tǒng)計(jì)服務(wù)類

開發(fā)網(wǎng)站訪問統(tǒng)計(jì)服務(wù)類，在第 1 次獲取訪問次數(shù)時(shí)初始化次數(shù)為 0 ，后續(xù)每次訪問次數(shù)加 1 。

實(shí)例：

/**
 * 網(wǎng)站訪問統(tǒng)計(jì)服務(wù)類
 */
@Service
public class VisitService {
	// 設(shè)定訪問次數(shù)Redis鍵名
	private final static String KEY = "visit_count";

	// 注入redisTemplate操作Redis
	@Autowired
	private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;

	// 獲取當(dāng)前訪問次數(shù)
	public String getCurrentCount() {
		String count = redisTemplate.opsForValue().get(KEY);
		if (count == null || "".equals(count)) {
			redisTemplate.opsForValue().set(KEY, "0");
			return "0";
		}
		return count;
	}

	// 訪問次數(shù)加1
	public void addCount() {
		redisTemplate.opsForValue().increment(KEY, 1);
	}
}

2.5 并發(fā)訪問測試

我們通過測試類發(fā)起并發(fā)訪問測試，代碼如下：

實(shí)例：

/**
 * 訪問統(tǒng)計(jì)服務(wù)測試
 */
@SpringBootTest
class VisitServiceTest {
	private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());
	@Autowired
	private VisitService visitService;

	@Test
	void test() {
		logger.info("訪問次數(shù)：{}", visitService.getCurrentCount());
		// 使用線程池快速發(fā)起10000次訪問
		ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
		for (int i = 0; i < 10000; i++) {
			cachedThreadPool.execute(new Runnable() {
				public void run() {
					visitService.addCount();
				}
			});
		}
	}
}

此時(shí)我們通過 Redis 客戶端發(fā)現(xiàn) visit_count 的值如下：

Tips：Redis 中的操作都是原子性的，要么執(zhí)行，要么不執(zhí)行，在高并發(fā)場景下依然可以準(zhǔn)確的進(jìn)行計(jì)數(shù)，關(guān)鍵是速度還非常之快！

3. 熱門商品排行榜

如果是大型網(wǎng)站，時(shí)刻有很多用戶在訪問網(wǎng)頁，對(duì)熱門商品排行榜的訪問頻率是非?？植赖摹?/p>

我們可以通過定時(shí)器，定時(shí)從關(guān)系數(shù)據(jù)庫中取出熱門商品數(shù)據(jù)放入 Redis 緩存，用戶訪問網(wǎng)頁時(shí)，直接從緩存中獲取熱門商品數(shù)據(jù)。這將大大提高響應(yīng)速度，并降低對(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫的性能損耗。

3.1 定義商品類

我們簡單的定義一個(gè)商品類，便于展現(xiàn)商品排行榜數(shù)據(jù)。

實(shí)例：

/**
 * 商品類
 */
public class GoodsDo {
	/**
	 * 商品id
	 */
	private Long id;
	/**
	 * 商品名稱
	 */
	private String name;
	/**
	 * 商品價(jià)格
	 */
	private String price;
	/**
	 * 商品圖片
	 */
	private String pic;
	// 省略get set方法
}

3.2 開發(fā)商品排行榜服務(wù)類

開發(fā)商品排行榜服務(wù)類，負(fù)責(zé)從數(shù)據(jù)庫查詢最新排行榜信息，并更新到 Redis ，以及從 Redis 中取出排行榜信息。

實(shí)例：

/**
 * 商品排行榜服務(wù)類
 */
@Service
public class GoodsRankService {
	// 設(shè)定商品排行榜Redis鍵名
	private final static String KEY = "goods_rank";

	// 注入redisTemplate操作Redis
	@Autowired
	private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;

	// 更新Redis緩存的排行榜
	public void updateRankList() throws JsonProcessingException {
		// 此處直接定義商品排行榜，真實(shí)場景應(yīng)為從數(shù)據(jù)庫獲取
		List<GoodsDo> rankList = new ArrayList<GoodsDo>();
		GoodsDo goods = new GoodsDo();
		goods.setId(1L);
		goods.setName("雞蛋" + new Date());// 添加時(shí)間信息，以便測試緩存更新了
		rankList.add(goods);
		// 將rankList序列化后寫入Reidis
		ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
		redisTemplate.opsForValue().set(KEY, mapper.writeValueAsString(rankList));
	}

	// 獲取Redis緩存的排行榜
	public List<GoodsDo> getRandkList() throws JsonMappingException, JsonProcessingException {
		ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
		return mapper.readValue(redisTemplate.opsForValue().get(KEY), List.class);
	}
}

3.3 通過定時(shí)器更新排行榜

為啟動(dòng)類添加 @EnableScheduling 注解，以便開啟定時(shí)任務(wù)，然后編寫 RankListUpdateTask 類定時(shí)刷新排行榜。

實(shí)例：

/**
 * 排行榜更新任務(wù)
 */
@Component
public class RankListUpdateTask {
	@Autowired
	private GoodsRankService goodsRankService;

	/**
	 * 容器啟動(dòng)后馬上執(zhí)行，且每1秒執(zhí)行1次
	 */
	@Scheduled(initialDelay = 0, fixedRate = 1000)
	public void execute() throws InterruptedException, JsonProcessingException {
		goodsRankService.updateRankList();
	}
}

3.4 開發(fā)控制器方法

我們還需要一個(gè)控制器方法，用于演示獲取商品列表的結(jié)果。

實(shí)例：

@RestController
public class GoodsRankController {
	@Autowired
	private GoodsRankService goodsRankService;
	
	@GetMapping("getRankList")
	public List getRankList() throws Exception {
		return goodsRankService.getRandkList();
	}
}

3.5 測試

運(yùn)行啟動(dòng)類，然后訪問 http://127.0.0.1:8080/getRankList ，結(jié)果如下：

[{"id":1,"name":"雞蛋Thu May 28 22:47:33 CST 2020","price":null,"pic":null}]

稍等會(huì)再次訪問，結(jié)果如下：

[{"id":1,"name":"雞蛋Thu May 28 22:48:09 CST 2020","price":null,"pic":null}]

說明我們?cè)O(shè)計(jì)的緩存機(jī)制生效了。

4. 小結(jié)

開發(fā)的項(xiàng)目多了，越來越能體會(huì)，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫訪問速度是限制系統(tǒng)性能的最大瓶頸。

而 Redis 基于內(nèi)存的特性，可以極大地提高讀寫效率，使用得當(dāng)，往往使系統(tǒng)性能有質(zhì)的提升。

Spring Boot 可以非常方便地集成 Redis ，當(dāng)我們?cè)陧?xiàng)目開發(fā)中遇到訪問頻率非常高的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)時(shí)，可以優(yōu)先考慮使用 Redis 進(jìn)行存儲(chǔ)操作。