Spring Boot Redis 應用場景

1. 前言

Redis 其實就是基于內存的鍵值型數據庫，與 Oracle 、 SQL Server 、 MySQL 等傳統關系型數據庫相比，它最大的優勢就是讀寫速度快。

到底有多快呢，我曾經使用 Windows 版本的 Redis 進行過真實測試，每秒讀寫次數均可以超過1 萬次。據了解 Redis 每秒的讀寫操作次數其實是可以達到 10 萬多次的。

所以 Redis 非常適合作為熱點數據的緩存，這個我們在上一節已經演示過了。本節通過其他兩個實際場景來演示下 Spring Boot 中如何應用 Redis 。

• 網站的訪問次數
• 熱門商品排行榜

2. 網站的訪問次數

大型網站訪問次數的查詢、更新非常頻繁，如果通過關系數據庫讀寫，無疑會耗費大量的性能，而使用 Redis 可以大幅提高速度并降低對關系數據庫的消耗。

2.1 使用 Spring Initializr 創建項目

Spring Boot 版本選擇 2.2.5 ，Group 為 com.imooc ， Artifact 為 spring-boot-redis，生成項目后導入 Eclipse 開發環境。

2.2 引入項目依賴

我們引入 Web 項目依賴與 Redis 依賴。

實例：

		<!-- 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 數據庫連接

修改 application.properties 配置文件內容如下。

實例：

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

2.4 開發網站訪問統計服務類

開發網站訪問統計服務類，在第 1 次獲取訪問次數時初始化次數為 0 ，后續每次訪問次數加 1 。

實例：

/**
 * 網站訪問統計服務類
 */
@Service
public class VisitService {
	// 設定訪問次數Redis鍵名
	private final static String KEY = "visit_count";

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

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

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

2.5 并發訪問測試

我們通過測試類發起并發訪問測試，代碼如下：

實例：

/**
 * 訪問統計服務測試
 */
@SpringBootTest
class VisitServiceTest {
	private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());
	@Autowired
	private VisitService visitService;

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

此時我們通過 Redis 客戶端發現 visit_count 的值如下：

Tips：Redis 中的操作都是原子性的，要么執行，要么不執行，在高并發場景下依然可以準確的進行計數，關鍵是速度還非常之快！

3. 熱門商品排行榜

如果是大型網站，時刻有很多用戶在訪問網頁，對熱門商品排行榜的訪問頻率是非?？植赖?。

我們可以通過定時器，定時從關系數據庫中取出熱門商品數據放入 Redis 緩存，用戶訪問網頁時，直接從緩存中獲取熱門商品數據。這將大大提高響應速度，并降低對關系數據庫的性能損耗。

3.1 定義商品類

我們簡單的定義一個商品類，便于展現商品排行榜數據。

實例：

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

3.2 開發商品排行榜服務類

開發商品排行榜服務類，負責從數據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。

實例：

/**
 * 商品排行榜服務類
 */
@Service
public class GoodsRankService {
	// 設定商品排行榜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，真實場景應為從數據庫獲取
		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 通過定時器更新排行榜

為啟動類添加 @EnableScheduling 注解，以便開啟定時任務，然后編寫 RankListUpdateTask 類定時刷新排行榜。

實例：

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

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

3.4 開發控制器方法

我們還需要一個控制器方法，用于演示獲取商品列表的結果。

實例：

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

3.5 測試

運行啟動類，然后訪問 http://127.0.0.1:8080/getRankList ，結果如下：

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

稍等會再次訪問，結果如下：

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

說明我們設計的緩存機制生效了。

4. 小結

開發的項目多了，越來越能體會，傳統數據庫訪問速度是限制系統性能的最大瓶頸。

而 Redis 基于內存的特性，可以極大地提高讀寫效率，使用得當，往往使系統性能有質的提升。

Spring Boot 可以非常方便地集成 Redis ，當我們在項目開發中遇到訪問頻率非常高的熱點數據時，可以優先考慮使用 Redis 進行存儲操作。