Redis分布式缓存介绍
大家都知道springboot项目都是微服务部署，A服务和B服务分开部署，那么它们如何更新或者获取共有模块的缓存数据，或者给A服务做分布式集群负载，如何确保A服务的所有集群都能同步公共模块的缓存数据，这些都涉及到分布式系统缓存的实现。
如果缓存位于虚拟机内，需要解决的问题是，当数据改变的时候，需要通知其他应用系统的缓存系统让其缓存失效或者重新加载缓存，ehcache就是通过Terracotta来组件一个缓存集群 。使用reids作为缓存，reids作为单独的缓存服务器，分布式应用系统通过局域网访问redis，如下图
Spring Boot 缓存
Spring Boot 本身提供了一个基于ConcurrentHashMap 的缓存机制，也集成了EhCache2.x，JCache(JSR-107,EhCache3.x,Hazelcast,Infinispan),还有Couchbase，Redies等。Spring Boot应用通过注解的方式使用统一的使用缓存，只需在方法上使用缓存注解即可，其缓存的具体实现依赖于你选择的目标缓存管理器。如下使用@Cacheable
@Service
public class MenuServiceImpl implements MenuService {
@Cacheable("menu")
public Menu getMenu(Long id) {...}
}
MenuService实例作为一个容器管理bean，Spring将会生成代理类，在实际调用MenuService.getMenu方法前，会调用缓存管理器，取得名"menu"的缓存，此时，缓存的key就是方法参数id，如果缓存命中，则返回此值，如果没有找到，则进入实际的MenuService.getMenu方法，在返回调用结果给调用者之前，还会将此查询结果缓存以备下次使用。
集成Spring cache
集成Spring Cache，只需要在pom中使用如下依赖
<dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId> </dependency>
如果你使用Spring自带的内存的缓存管理器，需要在appliaction.properties里配置属性
spring.cache.type=Simple
Simple只适合单机应用或者开发环境使用或者是一个小微系统，通常你的应用是分布式应用，Spring Boot 还支持集成更多的缓存服务器。
-
simple: 基于ConcurrentHashMap实现的缓存，适合单机或者开发环境使用。
-
none：关闭缓存，比如开发阶段先确保功能正确，可以先禁止使用缓存
-
redis：使用redis作为缓存，你还需要在pom里增加redis依赖。本章缓存将重点介绍redis缓存以及扩展redis实现一二级缓存
-
Generic，用户自定义缓存实现，用户需要实现一个org.springframework.cache.CacheManager的实现
-
其他还有JCache，EhCache 2.x，Hazelcast等，为了保持本书的简单，将不在这里一一介绍。
最后，需要使用注解 @EnableCaching 打开缓存功能。
@EnableCaching //开启缓存
@MapperScan("com.meng.demo.mapper")
@SpringBootApplication
public class DemoCacheApplication {
Redis配置
在application.yml中配置redis信息
spring:
redis:
database: 0
host: 192.168.0.146
port: 6379
timeout: 5000
其他相关配置
# 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
创建RedisConfig配置类
序列化机制
有的时候需要将对象存进redis（例如一个JavaBean对象），但是如果对象不是可Serializable的，因此需要让JavaBean对象实现Serializable接口
public class UserPO implements Serializable {
如果只是让JavaBean实现Serializable接口也是可以存储的，但是并不好看，那么能不能将JavaBean弄成Json的样式放进redis呢。直接的方式就是自己转换，但是未免有点麻烦，那就只能修改RedisTemplate的序列化机制了，在配置类中配置上序列化的方法即可
@Bean
public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory factory) {
RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate();
template.setConnectionFactory(factory);
Jackson2JsonRedisSerializer jacksonSeial = new Jackson2JsonRedisSerializer(Object.class);
ObjectMapper om = new ObjectMapper();
om.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);
om.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);
jacksonSeial.setObjectMapper(om);
// 值采用json序列化
template.setValueSerializer(jacksonSeial);
//使用StringRedisSerializer来序列化和反序列化redis的key值
template.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
template.setHashKeySerializer(new StringRedisSerializer());
template.setHashValueSerializer(jacksonSeial);
template.afterPropertiesSet();
return template;
}
自定义CacheManager
/** * 选择redis作为默认缓存工具 * @return */ @Bean public CacheManager cacheManager(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) { RedisCacheConfiguration redisCacheConfiguration = RedisCacheConfiguration.defaultCacheConfig(); return RedisCacheManager .builder(RedisCacheWriter.nonLockingRedisCacheWriter(redisConnectionFactory)) .cacheDefaults(redisCacheConfiguration).build(); }
RedisConfig完整代码
import com.fasterxml.jackson.annotation.JsonAutoDetect;
import com.fasterxml.jackson.annotation.PropertyAccessor;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import org.springframework.cache.CacheManager;
import org.springframework.cache.annotation.CachingConfigurerSupport;
import org.springframework.cache.interceptor.KeyGenerator;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.data.redis.cache.RedisCacheConfiguration;
import org.springframework.data.redis.cache.RedisCacheManager;
import org.springframework.data.redis.cache.RedisCacheWriter;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory;
import org.springframework.data.redis.core.*;
import org.springframework.data.redis.serializer.Jackson2JsonRedisSerializer;
import org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer;
import java.lang.reflect.Method;
/**
* Redis配置类
*/
@Configuration
public class RedisConfig extends CachingConfigurerSupport {
/**
* 选择redis作为默认缓存工具
* @return
*/
@Bean
public CacheManager cacheManager(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) {
RedisCacheConfiguration redisCacheConfiguration = RedisCacheConfiguration.defaultCacheConfig();
return RedisCacheManager
.builder(RedisCacheWriter.nonLockingRedisCacheWriter(redisConnectionFactory))
.cacheDefaults(redisCacheConfiguration).build();
}
/**
* RedisTemplate相关配置(序列化机制对象)
* @param factory
* @return
*/
@Bean
public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory factory) {
RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate();
// 配置连接工厂
template.setConnectionFactory(factory);
//使用Jackson2JsonRedisSerializer来序列化和反序列化redis的value值（默认使用JDK的序列化方式）
Jackson2JsonRedisSerializer jacksonSeial = new Jackson2JsonRedisSerializer(Object.class);
ObjectMapper om = new ObjectMapper();
// 指定要序列化的域，field,get和set,以及修饰符范围，ANY是都有包括private和public
om.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);
// 指定序列化输入的类型，类必须是非final修饰的，final修饰的类，比如String,Integer等会跑出异常
om.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);
jacksonSeial.setObjectMapper(om);
// 值采用json序列化
template.setValueSerializer(jacksonSeial);
//使用StringRedisSerializer来序列化和反序列化redis的key值
template.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
// 设置hash key 和value序列化模式
template.setHashKeySerializer(new StringRedisSerializer());
template.setHashValueSerializer(jacksonSeial);
template.afterPropertiesSet();
return template;
}
}
使用Redi缓存注解
service：
@CachePut(value = "user",key = "'user_'+#result.id")
public UserPO save(UserPO po) {
userJpaMapper.save(po);
return po;
}
@CachePut(value = "user",key = "'user_'+#result.id")
public UserPO update(UserPO po) {
System.out.println("数据库更新");
userMapper.update(po);
return po;
}
@Cacheable(value = "user", key = "'user_'+#id")
public UserPO getUser(Integer id){
System.out.println("访问数据库："+id);
return userJpaMapper.getOne(id);
}
@CacheEvict(value = "user", key = "'user_'+#id")
public void delete(Integer id) {
userJpaMapper.deleteById(id);
}
测试类：
@Test
void contextLoads() {
Integer id = 2;
for(int i=0;i<5;i++){
System.out.println("查询("+i+")");
UserPO user1 = userService.getUser(id);
}
}
测试结果：第一次查询的时候访问了数据库，其余都是从Redis缓存中取数据
通过redis-cli 可以查看到数据已经保存到了redis上面
测试类：
@Test
void updataUser() {
Integer id = 4;
UserPO user1 = userService.getUser(id);
System.out.println("第一次查询："+user1.getUserName()+", 年龄："+user1.getAge());
user1.setAge(60);
userService.update(user1);
UserPO user2 = userService.getUser(id);
System.out.println("第二次查询："+user2.getUserName()+", 年龄："+user2.getAge());
}
测试结果：
Redis工具类（redisUtil.java）
1.在RedisConfig中定义redis操作对象
/**
* 对hash类型的数据操作
* @param redisTemplate
* @return
*/
@Bean
public HashOperations<String, String, Object> hashOperations(RedisTemplate<String, Object> redisTemplate) {
return redisTemplate.opsForHash();
}
/**
* 对redis字符串类型数据操作
* @param redisTemplate
* @return
*/
@Bean
public ValueOperations<String, Object> valueOperations(RedisTemplate<String, Object> redisTemplate) {
return redisTemplate.opsForValue();
}
/**
* 对链表类型的数据操作
* @param redisTemplate
* @return
*/
@Bean
public ListOperations<String, Object> listOperations(RedisTemplate<String, Object> redisTemplate) {
return redisTemplate.opsForList();
}
/**
* 对无序集合类型的数据操作
* @param redisTemplate
* @return
*/
@Bean
public SetOperations<String, Object> setOperations(RedisTemplate<String, Object> redisTemplate) {
return redisTemplate.opsForSet();
}
/**
* 对有序集合类型的数据操作
* @param redisTemplate
* @return
*/
@Bean
public ZSetOperations<String, Object> zSetOperations(RedisTemplate<String, Object> redisTemplate) {
return redisTemplate.opsForZSet();
}
2.在redisUtil工具类中使用这些对象，并构建其操作方法
package com.meng.demo.utils;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.*;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.util.CollectionUtils;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
* redis工具类
*/
@Component
public class RedisUtil {
@Autowired
private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;
@Autowired
private ValueOperations<String, Object> valueOperations;
@Autowired
private HashOperations<String, String, Object> hashOperations;
@Autowired
private ListOperations<String, Object> listOperations;
@Autowired
private SetOperations<String, Object> setOperations;
@Autowired
private ZSetOperations<String, Object> zSetOperations;
/**=============================共同操作============================*/
/**
* 指定缓存失效时间
* @param key 键
* @param time 时间(秒)
* @return
*/
public boolean expire(String key,long time){
try {
if(time>0){
redisTemplate.expire(key, time, TimeUnit.SECONDS);
}
return true;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}
/**
* 根据key 获取过期时间
* @param key 键不能为null
* @return 时间(秒) 返回0代表为永久有效
*/
public long getExpire(String key){
return redisTemplate.getExpire(key,TimeUnit.SECONDS);
}
/**
* 判断key是否存在
* @param key 键
* @return true-存在、false-不存在
*/
public boolean hasKey(String key){
try {
return redisTemplate.hasKey(key);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}
/**
* 删除缓存
* @param key 可以传一个值或多个
*/
public void del(String ... key){
if(key!=null&&key.length>0){
if(key.length==1){
redisTemplate.delete(key[0]);
}else{
redisTemplate.delete(CollectionUtils.arrayToList(key));
}
}
}
/**============================ValueOperations操作=============================*/
/**
* 普通缓存放入
* @param key 键
* @param value 值
* @return true-成功、 false-失败
*/
public boolean set(String key,Object value) {
try {
valueOperations.set(key, value);
return true;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}
/**
* 普通缓存放入并设置时间
* @param key 键
* @param value 值
* @param expireTime 时间(秒) expireTime要大于0 如果expireTime小于等于0 将设置无限期
* @return true成功 false失败
*/
public boolean set(String key,Object value,long expireTime){
try {
if(expireTime > 0){
valueOperations.set(key, value, expireTime, TimeUnit.SECONDS);
}else{
set(key, value);
}
return true;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}
/**
* 普通缓存获取
* @param key 键
* @return 值
*/
public Object get(String key){
return key==null ? null:valueOperations.get(key);
}
/**
* 递增
* @param key 键
* @return
*/
public long incr(String key, long delta){
if(delta<0){
throw new RuntimeException("递增因子必须大于0");
}
return valueOperations.increment(key, delta);
}
/**
* 递减
* @param key
* @param delta 要减少几(小于0)
* @return
*/
public long decr(String key, long delta){
if(delta<0){
throw new RuntimeException("递减因子必须大于0");
}
return valueOperations.increment(key, -delta);
}
/**================================HashOperations操作=================================*/
/**
* HashGet
* @param key 键 不能为null
* @param item 项 不能为null
* @return 值
*/
public Object hget(String key,String item){
return hashOperations.get(key, item);
}
/**
* 获取hashKey对应的所有键值
* @param key 键
* @return 对应的多个键值
*/
public Map<String, Object> hmget(String key){
return hashOperations.entries(key);
}
/**
* HashSet
* @param key 键
* @param map 对应多个键值
* @return true 成功 false 失败
*/
public boolean hmset(String key, Map<String,Object> map){
try {
hashOperations.putAll(key, map);
return true;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}
/**
* HashSet 并设置时间
* @param key 键
* @param map 对应多个键值
* @param time 时间(秒)
* @return true成功 false失败
*/
public boolean hmset(String key, Map<String,Object> map, long time){
try {
hashOperations.putAll(key, map);
if(time>0){
expire(key, time);
}
return true;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}
/**
* 向一张hash表中放入数据,如果不存在将创建
* @param key 键
* @param item 项
* @param value 值
* @return true 成功 false失败
*/
public boolean hset(String key,String item,Object value) {
try {
hashOperations.put(key, item, value);
return true;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}
/**
* 向一张hash表中放入数据,如果不存在将创建
* @param key 键
* @param item 项
* @param value 值
* @param time 时间(秒) 注意:如果已存在的hash表有时间,这里将会替换原有的时间
* @return true 成功 false失败
*/
public boolean hset(String key,String item,Object value,long time) {
try {
hashOperations.put(key, item, value);
if(time>0){
expire(key, time);
}
return true;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}
/**
* 删除hash表中的值
* @param key 键 不能为null
* @param item 项 可以使多个 不能为null
*/
public void hdel(String key, Object... item){
hashOperations.delete(key,item);
}
/**
* 判断hash表中是否有该项的值
* @param key 键 不能为null
* @param item 项 不能为null
* @return true 存在 false不存在
*/
public boolean hHasKey(String key, String item){
return hashOperations.hasKey(key, item);
}
/**
* hash递增 如果不存在,就会创建一个 并把新增后的值返回
* @param key 键
* @param item 项
* @param by 要增加几(大于0)
* @return
*/
public double hincr(String key, String item,double by){
return hashOperations.increment(key, item, by);
}
/**
* hash递减
* @param key 键
* @param item 项
* @param by 要减少记(小于0)
* @return
*/
public double hdecr(String key, String item,double by){
return hashOperations.increment(key, item,-by);
}
/**============================set=============================
/**
* 根据key获取Set中的所有值
* @param key 键
* @return
*/
public Set<Object> sGet(String key){
try {
return setOperations.members(key);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}
/**
* 根据value从一个set中查询,是否存在
* @param key 键
* @param value 值
* @return true 存在 false不存在
*/
public boolean sHasKey(String key,Object value){
try {
return setOperations.isMember(key, value);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}
/**
* 将数据放入set缓存
* @param key 键
* @param values 值 可以是多个
* @return 成功个数
*/
public long sSet(String key, Object...values) {
try {
return setOperations.add(key, values);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return 0;
}
}
/**
* 将set数据放入缓存
* @param key 键
* @param time 时间(秒)
* @param values 值 可以是多个
* @return 成功个数
*/
public long sSetAndTime(String key,long time,Object...values) {
try {
Long count = setOperations.add(key, values);
if(time>0){
expire(key, time);
}
return count;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return 0;
}
}
/**
* 获取set缓存的长度
* @param key 键
* @return
*/
public long sGetSetSize(String key){
try {
return setOperations.size(key);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return 0;
}
}
/**
* 移除值为value的
* @param key 键
* @param values 值 可以是多个
* @return 移除的个数
*/
public long setRemove(String key, Object ...values) {
try {
Long count = setOperations.remove(key, values);
return count;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return 0;
}
}
/**===============================ListOperations=================================
/**
* 获取list缓存的内容
* @param key 键
* @param start 开始
* @param end 结束 0 到 -1代表所有值
* @return
*/
public List<Object> lGet(String key, long start, long end){
try {
return listOperations.range(key, start, end);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}
/**
* 获取list缓存的所有内容
* @param key
* @return
*/
public List<Object> lGetAll(String key){
return lGet(key,0,-1);
}
/**
* 获取list缓存的长度
* @param key 键
* @return
*/
public long lGetListSize(String key){
try {
return listOperations.size(key);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return 0;
}
}
/**
* 通过索引 获取list中的值
* @param key 键
* @param index 索引 index>=0时， 0 表头，1 第二个元素，依次类推；index<0时，-1，表尾，-2倒数第二个元素，依次类推
* @return
*/
public Object lGetIndex(String key,long index){
try {
return listOperations.index(key, index);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}
/**
* 将list放入缓存
* @param key 键
* @param value 值
* @return
*/
public boolean lSet(String key, Object value) {
try {
listOperations.rightPush(key, value);
return true;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}
/**
* 将list放入缓存
* @param key 键
* @param value 值
* @param time 时间(秒)
* @return
*/
public boolean lSet(String key, Object value, long time) {
try {
listOperations.rightPush(key, value);
if (time > 0){
expire(key, time);
}
return true;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}
/**
* 将list放入缓存
* @param key 键
* @param value 值
* @return
*/
public boolean lSet(String key, List<Object> value) {
try {
listOperations.rightPushAll(key, value);
return true;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}
/**
* 将list放入缓存
* @param key 键
* @param value 值
* @param time 时间(秒)
* @return
*/
public boolean lSet(String key, List<Object> value, long time) {
try {
listOperations.rightPushAll(key, value);
if (time > 0) {
expire(key, time);
}
return true;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}
/**
* 根据索引修改list中的某条数据
* @param key 键
* @param index 索引
* @param value 值
* @return
*/
public boolean lUpdateIndex(String key, long index,Object value) {
try {
listOperations.set(key, index, value);
return true;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}
/**
* 移除N个值为value
* @param key 键
* @param count 移除多少个
* @param value 值
* @return 移除的个数
*/
public long lRemove(String key,long count,Object value) {
try {
Long remove = listOperations.remove(key, count, value);
return remove;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return 0;
}
}
}
3.测试
@Test
void test01(){
redisUtil.set("meng","yang");
Object key = redisUtil.get("meng");
System.out.println(key);
}
