Java redis使用場景介紹

2022-08-25 18:00:28

1.作為快取

1.1 為何使用

資料儲存在記憶體中，資料查詢速度快。可以分攤資料庫壓力。

1.2 什麼樣的資料適合放入快取

查詢頻率比較高，修改頻率比較低。

安全係數低的資料

1.3 使用redis作為快取

1.3.1 未使用設定類

注意要將實體類實現序列化：

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
@TableName(value = "tb_dept")
public class Dept implements Serializable {
    @TableId(value = "id",type = IdType.AUTO)
    private Integer id;
    private String name;
    private String realname;
}

對應依賴：

 <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <!--連線資料來源-->
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-jdbc</artifactId>
        </dependency>
        <!--mp的依賴-->
        <dependency>
            <groupId>com.baomidou</groupId>
            <artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>
            <version>3.4.2</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

controller層對應程式碼：

@RestController
@RequestMapping("order")
public class DeptController {
    @Resource
    private DeptService deptService;
    @GetMapping("getById/{id}")
    //order/getById/1
    //{}可以放多個，由下面的傳參函數對應
    //@PathVariable:獲取請求對映中{}的值
    public Dept getById(@PathVariable Integer id){
        return deptService.findById(id);
    }
    @GetMapping("deleteById/{id}")
    public String deleteById(@PathVariable Integer id){
        int i = deptService.deleteById(id);
        return i>0?"刪除成功":"刪除失敗";
    }
    @GetMapping("insert")
    public Dept insert(Dept dept){
        Dept insert = deptService.insert(dept);
        return insert;
    }
    @GetMapping("update")
    public Dept update(Dept dept){
        Dept update = deptService.update(dept);
        return update;
    }
}

service層對應程式碼：

@Service
public class DeptService {
    @Resource
    private DeptMapper deptMapper;
    //當儲存的value型別為物件型別使用redisTemplate
    //儲存的value型別為字串。StringRedisTemplate
    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;
    //業務程式碼
    public Dept findById(Integer id){
        ValueOperations forValue = redisTemplate.opsForValue();
        //查詢快取
        Object o = forValue.get("dept::" + id);
        //快取命中
        if(o!=null){
            return (Dept) o;
        }
        Dept dept = deptMapper.selectById(id);
        if(dept!=null){
            //存入快取中
            forValue.set("dept::"+id,dept,24, TimeUnit.HOURS);
        }
        return dept;
    }
    public int deleteById(Integer id){
        redisTemplate.delete("dept::"+id);
        int i = deptMapper.deleteById(id);
        return i;
    }
    public Dept insert(Dept dept){
        int insert = deptMapper.insert(dept);
        return dept;
    }
    public Dept update(Dept dept){
        redisTemplate.delete("dept::"+dept.getId());
        int i = deptMapper.updateById(dept);
        return dept;
    }
}

設定源：

# 設定資料來源
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver
spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/mydb?serverTimezone=Asia/Shanghai
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=root
#sql紀錄檔
mybatis-plus.configuration.log-impl=org.apache.ibatis.logging.stdout.StdOutImpl
#連線redis
spring.redis.host=192.168.22*.1**
spring.redis.port=6379

檢視的快取: 前部分程式碼相同@before通知，後部分程式碼也相同後置通知。我們可以AOP完成快取程式碼和業務程式碼分離。

spring框架它應該也能想到。--使用註解即可完成。解析該註解。

1.3.2 使用設定類

（1）把快取的設定類加入

    @Bean
    public CacheManager cacheManager(RedisConnectionFactory factory) {
        RedisSerializer<String> redisSerializer = new StringRedisSerializer();
        Jackson2JsonRedisSerializer jackson2JsonRedisSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer(Object.class);
        //解決查詢快取轉換異常的問題
        ObjectMapper om = new ObjectMapper();
        om.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);
        om.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);
        jackson2JsonRedisSerializer.setObjectMapper(om);
        // 設定序列化（解決亂碼的問題）,過期時間600秒
        RedisCacheConfiguration config = RedisCacheConfiguration.defaultCacheConfig()
                .entryTtl(Duration.ofSeconds(600)) //快取過期10分鐘 ---- 業務需求。
                .serializeKeysWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(redisSerializer))//設定key的序列化方式
                .serializeValuesWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(jackson2JsonRedisSerializer)) //設定value的序列化
                .disableCachingNullValues();
        RedisCacheManager cacheManager = RedisCacheManager.builder(factory)
                .cacheDefaults(config)
                .build();
        return cacheManager;

(2) 使用開啟快取註解

（3）使用註解

//業務程式碼
    //使用查詢註解:cacheNames表示快取的名稱 key:唯一標誌---dept::key
    //先從快取中檢視key為（cacheNames::key）是否存在，如果存在則不會執行方法體，如果不存在則執行方法體並把方法的返回值存入快取中
    @Cacheable(cacheNames = {"dept"},key="#id")
    public Dept findById(Integer id){
        Dept dept = deptMapper.selectById(id);
        return dept;
    }
//先刪除快取在執行方法體。
    @CacheEvict(cacheNames = {"dept"},key = "#id")
    public int deleteById(Integer id){
        int row = deptMapper.deleteById(id);
        return row;
    }
    //這個註釋可以確保方法被執行，同時方法的返回值也被記錄到快取中，實現快取與資料庫的同步更新。
    @CachePut(cacheNames = "dept",key="#dept.id")
    public Dept update(Dept dept){
        int insert = deptMapper.updateById(dept);
        return dept;
    }

2.分散式鎖

使用壓測工具測試高並行下帶來執行緒安全問題

2.1 壓測工具的使用

內部設定：

2.2 庫存專案

2.2.1 controller層

@RestController
@RequestMapping("bucket")
public class BucketController {
    @Autowired
    private BucketService bucketService;
    @GetMapping("update/{productId}")
    public String  testUpdate(@PathVariable Integer productId){
        String s = bucketService.updateById(productId);
        return s;
    }
}

2.2.2 dao層

//此處寫就不需要在啟動類使用註解
@Mapper
public interface BucketMapper extends BaseMapper<Bucket> {
    public Integer updateBucketById(Integer productId);
}

2.2.3 entity層

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Bucket {
    @TableId(value = "productId",type = IdType.AUTO)
    private Integer productId;
    private Integer num;
}

2.2.4 service層

@Service
public class BucketService {
    @Resource
    private BucketMapper bucketMapper;
    public String updateById(Integer productId){
        //檢視該商品的庫存數量
        Bucket bucket = bucketMapper.selectById(productId);
        if(bucket.getNum()>0){
            //修改庫存每次減1
            Integer integer = bucketMapper.updateBucketById(productId);
            System.out.println("扣減成功！剩餘庫存數："+(bucket.getNum()-1));
            return "success";
        }else {
            System.out.println("扣減失敗！庫存數不足");
            return "fail";
        }
    }
}

2.2.5 mapper

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
        "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="com.qy151wd.dao.BucketMapper">
    <update id="updateBucketById" parameterType="int">
        update bucket set num=num-1 where productId=#{productId}
    </update>
</mapper>

2.2.6 依賴

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <!--連線資料來源-->
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-jdbc</artifactId>
        </dependency>
        <!--mp的依賴-->
        <dependency>
            <groupId>com.baomidou</groupId>
            <artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>
            <version>3.4.2</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

2.2.7 測試結果

我們看到同一個庫存被使用了n次。以及資料庫中庫存為負數。執行緒安全問題導致。

2.3 解決方案

2.3.1 使用 synchronized 或者lock鎖

對應的service層修改為

@Service
public class BucketService {
    @Resource
    private BucketMapper bucketMapper;
    public String updateById(Integer productId){
        //加自動鎖
        synchronized (this){
            //檢視該商品的庫存數量
            Bucket bucket = bucketMapper.selectById(productId);
            if(bucket.getNum()>0){
                //修改庫存每次減1
                Integer integer = bucketMapper.updateBucketById(productId);
                System.out.println("扣減成功！剩餘庫存數："+(bucket.getNum()-1));
                return "success";
            }else {
                System.out.println("扣減失敗！庫存數不足");
                return "fail";
            }
        }
    }
}

如果搭建了專案叢集，那麼該鎖無效。

2.3.2 使用redisTemplate

（1）使用idea開叢集專案

（2）使用nginx

（3）測試結果

發現又出現: 重複數位以及庫存為負數。

（4）解決方法

service對應程式碼修改

@Service
public class BucketService {
    @Resource
    private BucketMapper bucketMapper;
    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;
    public String updateById(Integer productId){
        ValueOperations<String,String> forValue = redisTemplate.opsForValue();
        Boolean flag = forValue.setIfAbsent("aaa::" + productId, "-----------------");
        if(flag){
            try{
                //檢視該商品的庫存數量
                Bucket bucket = bucketMapper.selectById(productId);
                if(bucket.getNum()>0){
                    //修改庫存每次減1
                    Integer integer = bucketMapper.updateBucketById(productId);
                    System.out.println("扣減成功！剩餘庫存數："+(bucket.getNum()-1));
                    return "success";
                }else {
                    System.out.println("扣減失敗！庫存數不足");
                    return "fail";
                }
            }finally {
                redisTemplate.delete("aaa::"+productId);
            }
        }
    return "伺服器正忙，請稍後再試.......";
    }
}

注意此處的測壓速度不易太快（推薦使用5秒100個執行緒）

經過測壓測試後，結果為：