Java / Spring Boot Redis 应用场景

Spring Boot Redis 应用场景

1. 前言

Redis 其实就是基于内存的键值型数据库,与 Oracle 、 SQL Server 、 MySQL 等传统关系型数据库相比,它最大的优势就是读写速度快。

到底有多快呢,我曾经使用 Windows 版本的 Redis 进行过真实测试,每秒读写次数均可以超过1 万次。据了解 Redis 每秒的读写操作次数其实是可以达到 10 万多次的。

所以 Redis 非常适合作为热点数据的缓存,这个我们在上一节已经演示过了。本节通过其他两个实际场景来演示下 Spring Boot 中如何应用 Redis 。

  • 网站的访问次数
  • 热门商品排行榜

2. 网站的访问次数

大型网站访问次数的查询、更新非常频繁,如果通过关系数据库读写,无疑会耗费大量的性能,而使用 Redis 可以大幅提高速度并降低对关系数据库的消耗。

2.1 使用 Spring Initializr 创建项目

Spring Boot 版本选择 2.2.5 ,Group 为 com.imooc , Artifact 为 spring-boot-redis,生成项目后导入 Eclipse 开发环境。

2.2 引入项目依赖

我们引入 Web 项目依赖与 Redis 依赖。

实例:

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

2.3 配置 Redis 数据库连接

修改 application.properties 配置文件内容如下。

实例:

# Redis库的编号
spring.redis.database=0
# Redis实例地址
spring.redis.host=127.0.0.1
# Redis实例端口号,默认6379
spring.redis.port=6379
# Redis登录密码
spring.redis.password=Easy@0122
# Redis连接池最大连接数
spring.redis.jedis.pool.max-active=10
# Redis连接池最大空闲连接数
spring.redis.jedis.pool.max-idle=10
# Redis连接池最小空闲连接数
spring.redis.jedis.pool.min-idle=0

2.4 开发网站访问统计服务类

开发网站访问统计服务类,在第 1 次获取访问次数时初始化次数为 0 ,后续每次访问次数加 1 。

实例:

/**
 * 网站访问统计服务类
 */
@Service
public class VisitService {
	// 设定访问次数Redis键名
	private final static String KEY = "visit_count";

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

	// 获取当前访问次数
	public String getCurrentCount() {
		String count = redisTemplate.opsForValue().get(KEY);
		if (count == null || "".equals(count)) {
			redisTemplate.opsForValue().set(KEY, "0");
			return "0";
		}
		return count;
	}

	// 访问次数加1
	public void addCount() {
		redisTemplate.opsForValue().increment(KEY, 1);
	}
}

2.5 并发访问测试

我们通过测试类发起并发访问测试,代码如下:

实例:

/**
 * 访问统计服务测试
 */
@SpringBootTest
class VisitServiceTest {
	private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());
	@Autowired
	private VisitService visitService;

	@Test
	void test() {
		logger.info("访问次数:{}", visitService.getCurrentCount());
		// 使用线程池快速发起10000次访问
		ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
		for (int i = 0; i < 10000; i++) {
			cachedThreadPool.execute(new Runnable() {
				public void run() {
					visitService.addCount();
				}
			});
		}
	}
}

此时我们通过 Redis 客户端发现 visit_count 的值如下:

图片描述

并发访问测试结果

Tips:Redis 中的操作都是原子性的,要么执行,要么不执行,在高并发场景下依然可以准确的进行计数,关键是速度还非常之快!

3. 热门商品排行榜

如果是大型网站,时刻有很多用户在访问网页,对热门商品排行榜的访问频率是非常恐怖的。

我们可以通过定时器,定时从关系数据库中取出热门商品数据放入 Redis 缓存,用户访问网页时,直接从缓存中获取热门商品数据。这将大大提高响应速度,并降低对关系数据库的性能损耗。

3.1 定义商品类

我们简单的定义一个商品类,便于展现商品排行榜数据。

实例:

/**
 * 商品类
 */
public class GoodsDo {
	/**
	 * 商品id
	 */
	private Long id;
	/**
	 * 商品名称
	 */
	private String name;
	/**
	 * 商品价格
	 */
	private String price;
	/**
	 * 商品图片
	 */
	private String pic;
	// 省略get set方法
}

3.2 开发商品排行榜服务类

开发商品排行榜服务类,负责从数据库查询最新排行榜信息,并更新到 Redis ,以及从 Redis 中取出排行榜信息。

实例:

/**
 * 商品排行榜服务类
 */
@Service
public class GoodsRankService {
	// 设定商品排行榜Redis键名
	private final static String KEY = "goods_rank";

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

	// 更新Redis缓存的排行榜
	public void updateRankList() throws JsonProcessingException {
		// 此处直接定义商品排行榜,真实场景应为从数据库获取
		List<GoodsDo> rankList = new ArrayList<GoodsDo>();
		GoodsDo goods = new GoodsDo();
		goods.setId(1L);
		goods.setName("鸡蛋" + new Date());// 添加时间信息,以便测试缓存更新了
		rankList.add(goods);
		// 将rankList序列化后写入Reidis
		ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
		redisTemplate.opsForValue().set(KEY, mapper.writeValueAsString(rankList));
	}

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

3.3 通过定时器更新排行榜

为启动类添加 @EnableScheduling 注解,以便开启定时任务,然后编写 RankListUpdateTask 类定时刷新排行榜。

实例:

/**
 * 排行榜更新任务
 */
@Component
public class RankListUpdateTask {
	@Autowired
	private GoodsRankService goodsRankService;

	/**
	 * 容器启动后马上执行,且每1秒执行1次
	 */
	@Scheduled(initialDelay = 0, fixedRate = 1000)
	public void execute() throws InterruptedException, JsonProcessingException {
		goodsRankService.updateRankList();
	}
}

3.4 开发控制器方法

我们还需要一个控制器方法,用于演示获取商品列表的结果。

实例:

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

3.5 测试

运行启动类,然后访问 http://127.0.0.1:8080/getRankList ,结果如下:

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

稍等会再次访问,结果如下:

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

说明我们设计的缓存机制生效了。

4. 小结

开发的项目多了,越来越能体会,传统数据库访问速度是限制系统性能的最大瓶颈。

而 Redis 基于内存的特性,可以极大地提高读写效率,使用得当,往往使系统性能有质的提升。

Spring Boot 可以非常方便地集成 Redis ,当我们在项目开发中遇到访问频率非常高的热点数据时,可以优先考虑使用 Redis 进行存储操作。