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redis的使用场景

作者：weixin_40725706 | 2024-07-28 10:02:44

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redis的使用场景

目录

1. 热点数据缓存

1.1 什么是缓存？

1.2 缓存的原理

1.3 什么样的数据适合放入缓存中

1.4 哪个组件可以作为缓存

1.5 java使用redis如何实现缓存功能

1.5.1 需要的依赖

1.5.2  配置文件

 1.5.3 代码

 1.5.4 发现

1.6 使用缓存注解完成缓存功能

2. 分布式锁

2.1模拟高并发

2.2 使用syn和lock锁

2.3 模拟多服务器

 2.4 nginx代理集群

2.5 使用redis解决分布式锁文件

1. 热点数据缓存

1.1 什么是缓存？

 为了把一些经常访问的数据，放入缓存中以减少对数据库的访问频率。从而减少数据库的压力，提高程序的性能。（内存中存储）

1.2 缓存的原理

1.3 什么样的数据适合放入缓存中

  1. 查询频率高且修改频率低
  2.  数据安全性低

1.4 哪个组件可以作为缓存

  1. redis组件
  2. memory组件
  3. ehcache组件

1.5 java使用redis如何实现缓存功能

1.5.1 需要的依赖

  1.  <dependency>
  2.             <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  3.             <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
  4.         </dependency>
  5.         <dependency>
  6.             <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  7.             <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
  8.         </dependency>
  9.         <dependency>
  10.             <groupId>com.baomidou</groupId>
  11.             <artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>
  12.             <version>3.4.3</version>
  13.         </dependency>
  14.         <dependency>
  15.             <groupId>mysql</groupId>
  16.             <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
  17.         </dependency>
  18.         <dependency>
  19.             <groupId>org.projectlombok</groupId>
  20.             <artifactId>lombok</artifactId>
  21.             <optional>true</optional>
  22.         </dependency>

1.5.2  配置文件

  1. server.port=8080
  2.  
  3. #数据源
  4. spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver
  5. spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/1suo?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&useSSL=false
  6. spring.datasource.username=root
  7. spring.datasource.password=12345678
  8.  
  9. #mybatisplus的sql日志
  10. mybatis-plus.configuration.log-impl=org.apache.ibatis.logging.stdout.StdOutImpl
  11. #mapper映射文件
  12. mybatis-plus.mapper-locations=classpath*:mapper/*.xml
  13.  
  14. #redis配置
  15. spring.redis.host=172.16.7.192
  16. spring.redis.port=6379
  17. spring.redis.database=1

 1.5.3 代码

控制层

  1. package com.ls.controller;
  2.  
  3. import com.ls.entity.Clazz;
  4. import com.ls.service.ClazzService;
  5. import com.ls.vo.R;
  6. import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
  7. import org.springframework.web.bind.annotation.*;
  8.  
  9. /**
  10.  * @program: springboot-redis-cache
  11.  * @description:
  12.  * @author: 1suo
  13.  * @create: 2024-07-24 19:56
  14.  **/
  15. @RestController
  16. @RequestMapping("clazz")
  17. public class ClazzController {
  18.     @Autowired
  19.     private ClazzService clazzService;
  20.  
  21.     @DeleteMapping("delete")
  22.     public R delete(Integer id) {
  23.         return clazzService.delete(id);
  24.     }
  25.     @GetMapping("get")
  26.     public R get(Integer id) {
  27.         return clazzService.get(id);
  28.     }
  29.     @GetMapping("getAll")
  30.     public R getAll() {
  31.         return clazzService.getAll();
  32.     }
  33.     @PostMapping("save")
  34.     public R save(@RequestBody Clazz clazz) {
  35.         return clazzService.save(clazz);
  36.     }
  37.     @PutMapping("update")
  38.     public R update(Clazz clazz) {
  39.         return clazzService.update(clazz);
  40.     }
  41. }

业务层

  1. package com.ls.service.impl;
  2.  
  3. import com.ls.dao.ClazzDao;
  4. import com.ls.entity.Clazz;
  5. import com.ls.service.ClazzService;
  6. import com.ls.vo.R;
  7. import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
  8. import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
  9. import org.springframework.data.redis.core.ValueOperations;
  10. import org.springframework.stereotype.Service;
  11. import sun.dc.pr.PRError;
  12.  
  13. import java.util.ArrayList;
  14. import java.util.List;
  15.  
  16. /**
  17.  * @program: springboot-redis-cache
  18.  * @description:
  19.  * @author: 1suo
  20.  * @create: 2024-07-24 19:57
  21.  **/
  22. @Service
  23. public class ClazzServiceImpl implements ClazzService {
  24.     @Autowired
  25.     private ClazzDao clazzDao;
  26.     @Autowired
  27.     private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;
  28.     @Override
  29.     public R save(Clazz clazz) {
  30.         int insert = clazzDao.insert(clazz);
  31.         return new R(200,"保存成功",clazz);
  32.     }
  33.  
  34.     @Override
  35.     public R update(Clazz clazz) {
  36.         int update = clazzDao.updateById(clazz);
  37.         if (update>0){
  38.             redisTemplate.opsForValue().set("clazz::" + clazz.getCid(),clazz);
  39.         }
  40.         return new R(200,"更新成功",clazz);
  41.     }
  42.  
  43.     @Override
  44.     public R delete(Integer id) {
  45.         int delete = clazzDao.deleteById(id);
  46.         if (delete>0){
  47.             redisTemplate.delete("clazz::" + id);
  48.         }
  49.         return new R(200,"删除成功",id);
  50.     }
  51.  
  52.     @Override
  53.     public R get(Integer id) {
  54.         ValueOperations<String, Object> forValue = redisTemplate.opsForValue();
  55.         Object o = forValue.get("clazz::" + id);
  56.         if(o!=null){
  57.             return new R(200,"查询成功",(Clazz)o);
  58.         }
  59.         Clazz clazz = clazzDao.selectById(id);
  60.         if (clazz!=null){
  61.             forValue.set("clazz::" + id,clazz);
  62.         }
  63.         return new R(500,"查询成功",clazz);
  64.     }
  65.  
  66.     @Override
  67.     public R getAll() {
  68.         List<Clazz> list = clazzDao.selectList(null);
  69.         return new R(200,"查询成功",list);
  70.     }
  71. }

dao层

  1. package com.ls.dao;
  2.  
  3. import com.baomidou.mybatisplus.core.mapper.BaseMapper;
  4. import com.ls.entity.Clazz;
  5.  
  6. /**
  7.  * @program: springboot-redis-cache
  8.  * @description:
  9.  * @author: 1suo
  10.  * @create: 2024-07-25 08:41
  11.  **/
  12. public interface ClazzDao extends BaseMapper<Clazz> {
  13. }

实体类

  1. package com.ls.entity;
  2.  
  3. import com.baomidou.mybatisplus.annotation.IdType;
  4. import com.baomidou.mybatisplus.annotation.TableId;
  5. import com.baomidou.mybatisplus.annotation.TableName;
  6. import lombok.AllArgsConstructor;
  7. import lombok.Data;
  8. import lombok.NoArgsConstructor;
  9.  
  10. /**
  11.  * @program: springboot-redis-cache
  12.  * @description:
  13.  * @author: 1suo
  14.  * @create: 2024-07-24 19:56
  15.  **/
  16. @Data
  17. @NoArgsConstructor
  18. @AllArgsConstructor
  19.  
  20. @TableName("tbl_clazz")
  21. public class Clazz {
  22.     @TableId(type = IdType.AUTO)
  23.     private Integer cid;
  24.  
  25.     private String cname;
  26. }

 配置类

  1. package com.ls.config;
  2.  
  3. import com.fasterxml.jackson.annotation.JsonAutoDetect;
  4. import com.fasterxml.jackson.annotation.PropertyAccessor;
  5. import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
  6. import org.springframework.context.annotation.Bean;
  7. import org.springframework.context.annotation.Configuration;
  8. import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory;
  9. import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
  10. import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
  11. import org.springframework.data.redis.serializer.Jackson2JsonRedisSerializer;
  12. import org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer;
  13.  
  14. @Configuration
  15. public class RedisConfig {
  16.     @Bean
  17.     public RedisTemplate<String,Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory factory){
  18.         RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<>();//创建redisTemplate对象
  19.         StringRedisSerializer serializer = new StringRedisSerializer();//字符串序列化对象
  20.         Jackson2JsonRedisSerializer jackson2JsonRedisSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer(Object.class);//Jackson的序列化对象
  21.         ObjectMapper om = new ObjectMapper();
  22.         om.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);
  23.         om.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);
  24.         jackson2JsonRedisSerializer.setObjectMapper(om);
  25.         template.setConnectionFactory(factory);
  26. //        key序列化方式
  27.         template.setKeySerializer(serializer);
  28. //        value序列化
  29.         template.setValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
  30. //        value hashmap序列化
  31.         template.setHashValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
  32.         template.setKeySerializer(serializer);
  33.         return template;
  34.     }
  35. }

@MapperScan("com.ls.dao") 注解，将dao层自动代理为Mapper代理对象。

 1.5.4 发现

业务层代码除了要维护核心业务功能外，额外还要维护缓存的代码。

解决: 使用AOP面向切面编程。（spring框架用aop切面实现）

1.6 使用缓存注解完成缓存功能

必须spring缓存使用的组件。 

config:为解决序列化的问题

  1.  @Bean
  2.     public CacheManager cacheManager(RedisConnectionFactory factory) {
  3.         RedisSerializer<String> redisSerializer = new StringRedisSerializer();
  4.         Jackson2JsonRedisSerializer jackson2JsonRedisSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer(Object.class);
  5.         //解决查询缓存转换异常的问题
  6.         ObjectMapper om = new ObjectMapper();
  7.         om.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);
  8.         om.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);
  9.         jackson2JsonRedisSerializer.setObjectMapper(om);
  10.         // 配置序列化（解决乱码的问题）,过期时间600秒
  11.         RedisCacheConfiguration config = RedisCacheConfiguration.defaultCacheConfig()
  12.                 .entryTtl(Duration.ofSeconds(600)) //缓存过期10分钟 ---- 业务需求。
  13.                 .serializeKeysWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(redisSerializer))//设置key的序列化方式
  14.                 .serializeValuesWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(jackson2JsonRedisSerializer)) //设置value的序列化
  15.                 .disableCachingNullValues();
  16.         RedisCacheManager cacheManager = RedisCacheManager.builder(factory)
  17.                 .cacheDefaults(config)
  18.                 .build();
  19.         return cacheManager;
  20.     }

 开启缓存注解

 

 使用
 

  1. package com.ls.service.impl;
  2.  
  3. import com.ls.dao.ClazzDao;
  4. import com.ls.entity.Clazz;
  5. import com.ls.service.ClazzService;
  6. import com.ls.vo.R;
  7. import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
  8. import org.springframework.cache.annotation.CacheEvict;
  9. import org.springframework.cache.annotation.CachePut;
  10. import org.springframework.cache.annotation.Cacheable;
  11. import org.springframework.cache.annotation.EnableCaching;
  12. import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
  13. import org.springframework.data.redis.core.ValueOperations;
  14. import org.springframework.stereotype.Service;
  15. import sun.dc.pr.PRError;
  16.  
  17. import java.util.ArrayList;
  18. import java.util.List;
  19.  
  20. /**
  21.  * @program: springboot-redis-cache
  22.  * @description:
  23.  * @author: 1suo
  24.  * @create: 2024-07-24 19:57
  25.  **/
  26. @Service
  27. public class ClazzServiceImpl implements ClazzService {
  28.     @Autowired
  29.     private ClazzDao clazzDao;
  30.     @Autowired
  31.     private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;
  32.     @Override
  33.     public R save(Clazz clazz) {
  34.         int insert = clazzDao.insert(clazz);
  35.         return new R(200,"保存成功",clazz);
  36.     }
  37.  
  38.     @CachePut(cacheNames = "clazz", key = "#clazz.cid")
  39.     @Override
  40.     public Clazz update(Clazz clazz) {
  41.         int update = clazzDao.updateById(clazz);
  42.         return clazz;
  43.     }
  44.  
  45.     @CacheEvict(cacheNames = "clazz", key = "#id")
  46.     @Override
  47.     public R delete(Integer id) {
  48.         int delete = clazzDao.deleteById(id);
  49.         return new R(200,"删除成功",id);
  50.     }
  51.  
  52.     @Cacheable(cacheNames = "clazz", key = "#id")
  53.     @Override
  54.     public Clazz get(Integer id) {
  55.         Clazz clazz = clazzDao.selectById(id);
  56.         return clazz;
  57.     }
  58.  
  59.     @Override
  60.     public R getAll() {
  61.         List<Clazz> list = clazzDao.selectList(null);
  62.         return new R(200,"查询成功",list);
  63.     }
  64. }
 

2. 分布式锁
 

2.1模拟高并发
 

使用jmeter压测工具：
 

第一步：
 

 

 第二步：
 

 第三步：
 

 通过压测发现库存超卖和重卖了，解决办法使用锁。
 

2.2 使用syn和lock锁
 

  1. public String decrement(Integer productid) {
  2.         //根据id查询商品的库存
  3.         int num = stockDao.findById(productid);
  4.         synchronized (this) {
  5.  
  6.             if (num > 0) {
  7.                 //修改库存
  8.                 stockDao.update(productid);
  9.                 System.out.println("商品编号为:" + productid + "的商品库存剩余:" + (num - 1) + "个");
  10.                 return "商品编号为:" + productid + "的商品库存剩余:" + (num - 1) + "个";
  11.             } else {
  12.                 System.out.println("商品编号为:" + productid + "的商品库存不足。");
  13.                 return "商品编号为:" + productid + "的商品库存不足。";
  14.             }
  15.         }
  16.     }
 

 上面使用syn和lock虽然解决了并发问题，但是我们未来项目部署时可能要部署集群模式。
 

2.3 模拟多服务器
 

 

点击增加一个服务器，同时启动后，实现模拟多服务器。 下面是服务器配置。
 

 

 启动俩个服务器：
 

 

 2.4 nginx代理集群
 

下载window版本的nginx实现代理集群。
 

 

nginx.conf配置文件：
 

 通过压测发现本地锁 无效了，使用redis解决分布式锁文件。
 

2.5 使用redis解决分布式锁文件
 

 

 核心代码：
 

  1. @Service
  2. public class StockService {
  3.  
  4.     @Autowired
  5.     private StockDao stockDao;
  6.     @Autowired
  7.     private RedissonClient redisson;
  8.  
  9.     //
  10.     public String decrement(Integer productid) {
  11.         RLock lock = redisson.getLock("product::" + productid);
  12.         lock.lock();
  13.         try {
  14.             //根据id查询商品的库存: 提前预热到redis缓存中
  15.             int num = stockDao.findById(productid);
  16.             if (num > 0) {
  17.                 //修改库存---incr---定时器[redis  数据库同步]
  18.                 stockDao.update(productid);
  19.                 System.out.println("商品编号为:" + productid + "的商品库存剩余:" + (num - 1) + "个");
  20.                 return "商品编号为:" + productid + "的商品库存剩余:" + (num - 1) + "个";
  21.             } else {
  22.                 System.out.println("商品编号为:" + productid + "的商品库存不足。");
  23.                 return "商品编号为:" + productid + "的商品库存不足。";
  24.             }
  25.         }finally {
  26.             lock.unlock();
  27.         }
  28.     }
  29. }
 


                

        
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