【SpringBoot系列】七、SpringBoot 中使用Redis缓存

       在项目中对数据的访问往往都是直接访问数据库的方式，但如果对数据的访问量很大或者访问很频繁的话，将会对数据库来很大的压力，甚至造成数据库崩溃。为了解决这类问题redis数据库脱颖而出，redis数据库出现时是以非关系数据库的光环展示在广大程序猿的面前的，后来redis的迭代版本支持了缓存数据、登录session状态（分布式session共享）等。所以又被作为内存缓存的形式应用到大型企业级项目中。

        本章节主要讲述如何在SpringBoot项目中使用Redis。

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1、Redis简单介绍

Redis 是完全开源免费的，遵守BSD协议，是一个高性能的key-value非关系性数据库(NoSql)。
Redis 与其他 key - value 缓存产品有以下三个特点：

• Redis支持数据的持久化，可以将内存中的数据保存在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用。
• Redis不仅仅支持简单的key-value类型的数据，同时还提供list，set，zset，hash等数据结构的存储。
• Redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份。

1.1 数据结构介绍

        Redis可以存储键与5种不同数据结构类型之间的映射，这5种数据结构类型分别为String（字符串）、List（列表）、Set（集合）、Hash（散列）和 Zset（有序集合）。

结构类型	结构存储的值	读写能力
String	可以是字符串、整数或者浮点数	对整个字符串或者字符串的其中一部分执行操作；对象和浮点数执行自增(increment)或者自减(decrement)
List	一个链表，链表上的每个节点都包含了一个字符串	从链表的两端推入或者弹出元素；根据偏移量对链表进行修剪(trim)；读取单个或者多个元素；根据值来查找或者移除元素
Set	包含字符串的无序收集器(unorderedcollection)，并且被包含的每个字符串都是独一无二的、各不相同	添加、获取、移除单个元素；检查一个元素是否存在于某个集合中；计算交集、并集、差集；从集合里卖弄随机获取元素
Hash	包含键值对的无序散列表	添加、获取、移除单个键值对；获取所有键值对
Zset	字符串成员(member)与浮点数分值(score)之间的有序映射，元素的排列顺序由分值的大小决定	添加、获取、删除单个元素；根据分值范围(range)或者成员来获取元素

2.2 Redis 优势

• 性能极高 – Redis能读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s 。
• 丰富的数据类型 – Redis支持二进制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 数据类型操作。
• 原子 – Redis的所有操作都是原子性的，意思就是要么成功执行要么失败完全不执行。单个操作是原子性的。多个操作也支持事务，即原子性，通过MULTI和EXEC指令包起来。
• 丰富的特性 – Redis还支持 publish/subscribe, 通知, key 过期等等特性。

2.3 Redis与其他key-value存储有什么不同？

• Redis有着更为复杂的数据结构并且提供对他们的原子性操作，这是一个不同于其他数据库的进化路径。Redis的数据类型都是基于基本数据结构的同时对程序员透明，无需进行额外的抽象。
• Redis运行在内存中但是可以持久化到磁盘，所以在对不同数据集进行高速读写时需要权衡内存，因为数据量不能大于硬件内存。在内存数据库方面的另一个优点是，相比在磁盘上相同的复杂的数据结构，在内存中操作起来非常简单，这样Redis可以做很多内部复杂性很强的事情。同时，在磁盘格式方面他们是紧凑的以追加的方式产生的，因为他们并不需要进行随机访问。

2、安装Redis

       根据不同的需求下载Linux或Windows版本的，目前Redis官网只有Linux版本，但由于大多数开发者还是基于windows平台开发的，所有GitHub上的技术牛人基于linux平台下的Redis实现了windows版本，给windows开发带来了福音。

2.1 下载Windows版本Redis

      直接访问github网址：https://github.com/MSOpenTech/redis/releases，下载最新的windows X64版本的压缩包，如下图所示：

 下载第二个.zip，免安装，解压就直接可以用，解压后如下图:

2.2 启动Redis

redis.windows.conf为redis配置文件，相关参数可以在这里配置，如：端口等，我这里使用默认参数，暂不修改，默认端口为6379。双击redis-server.exe启动，则出现如下图所示，则启动成功。

3、SpringBoot中使用Redis

以之前构建的项目为基准，使用Redis.

3.1 添加Redis依赖包

在项目的pom.xml中添加如下：

		org.springframework.boot
		spring-boot-starter-data-redis

3.2 配置Redis数据库连接

在application.properties中配置redis数据库连接信息，如下：

#redis配置
#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数据库索引（默认为0）
spring.redis.database=0  
#连接池最大连接数（使用负值表示没有限制）
spring.redis.jedis.pool.max-active=50
#连接池最大阻塞等待时间（使用负值表示没有限制）
spring.redis.jedis.pool.max-wait=3000
#连接池中的最大空闲连接
spring.redis.jedis.pool.max-idle=20
#连接池中的最小空闲连接
spring.redis.jedis.pool.min-idle=2
#连接超时时间（毫秒）
spring.redis.timeout=5000

3.3 编写Redis操作工具类

        将RedisTemplate实例包装成一个工具类，便于对redis进行数据操作。

com.xcbeyond.springboot.redis.RedisUtils.java

package com.xcbeyond.springboot.redis;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * redis操作工具类.

 * (基于RedisTemplate)
 * @author xcbeyond
 * 2018年7月19日下午2:56:24
 */
@Component
public class RedisUtils {

	@Autowired
	private RedisTemplate redisTemplate;

	/**
	 * 读取缓存
	 * 
	 * @param key
	 * @return
	 */
	public String get(final String key) {
		return redisTemplate.opsForValue().get(key);
	}

	/**
	 * 写入缓存
	 */
	public boolean set(final String key, String value) {
		boolean result = false;
		try {
			redisTemplate.opsForValue().set(key, value);
			result = true;
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		return result;
	}

	/**
	 * 更新缓存
	 */
	public boolean getAndSet(final String key, String value) {
		boolean result = false;
		try {
			redisTemplate.opsForValue().getAndSet(key, value);
			result = true;
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		return result;
	}

	/**
	 * 删除缓存
	 */
	public boolean delete(final String key) {
		boolean result = false;
		try {
			redisTemplate.delete(key);
			result = true;
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		return result;
	}
}

3.4 测试

写一个测试用例类来完成对redis的读写。

/springboot/src/test/java/com/xcbeyond/springboot/redis/RedisTest.java

package com.xcbeyond.springboot.redis;

import javax.annotation.Resource;

import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringJUnit4ClassRunner;
/**
 * 
 * @author xcbeyond
 * 2018年7月19日下午3:08:04
 */

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@SpringBootTest
public class RedisTest {
	@Resource
	private RedisUtils redisUtils;

	/**
	 * 插入缓存数据
	 */
	@Test
	public void set() {
		redisUtils.set("redis_key", "redis_vale");
	}
	
	/**
	 * 读取缓存数据
	 */
	@Test
	public void get() {
		String value = redisUtils.get("redis_key");
		System.out.println(value);
	}

}

执行完测试方法set后，可以登录到redis上查看数据是否插入成功。

(建议使用RedisDesktopManager可视化工具进行查看)

4、总结

         本章节只是简单的介绍了下在SpringBoot中如何使用Redis，Redis的使用远远不止这些，根据实际项目需求将会变得更加复杂，其中事物等都是可以通过redis来处理的。

本章节代码已提交至Github(https://github.com/xcbeyond/micro-service/tree/master/springboot)，如有需要自行下载。