微信几亿人在线的点赞、取消点赞系统,用Redis如何实现?

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作者 | solocoder

责编 | 阿秃

点赞功能大家都不会陌生,像微信这样的社交产品中都有,但别看功能小,想要做好需要考虑的东西还挺多的,如海量数据的分布式存储、分布式缓存、多IDC的数据一致性、访问路由到机房的算法等等。

本文介绍大型社交平台点赞系统的设计思路,基于 SpringCloud, 用户发起点赞、取消点赞后先存入 Redis 中,再每隔两小时从 Redis 读取点赞数据写入数据库中做持久化存储。

点赞、取消点赞是高频次的操作,若每次都读写数据库,大量的操作会影响数据库性能,所以需要做缓存。

至于多久从 Redis 取一次数据存到数据库中,根据项目的实际情况定吧,我是暂时设了两个小时。

项目需求需要查看都谁点赞了,所以要存储每个点赞的点赞人、被点赞人,不能简单的做计数。

文章分四部分介绍:

  • Redis 缓存设计及实现

  • 数据库设计

  • 数据库操作

  • 开启定时任务持久化存储到数据库


一、Redis 缓存设计及实现

1.1 Redis 安装及运行

Redis 安装请自行查阅相关教程。

说下Docker 安装运行 Redis

docker run -d -p 6379:6379 redis:4.0.8

如果已经安装了 Redis,打开命令行,输入启动 Redis 的命令

redis-server

1.2 Redis 与 SpringBoot 项目的整合

1.在 pom.xml 中引入依赖

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

2.在启动类上添加注释 @EnableCaching

@SpringBootApplication@EnableDiscoveryClient@EnableSwagger2@EnableFeignClients(basePackages = "com.solo.coderiver.project.client")@EnableCachingpublic class UserApplication {
public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(UserApplication.class, args); }}

3.编写 Redis 配置类 RedisConfig

import com.fasterxml.jackson.annotation.JsonAutoDetect;import com.fasterxml.jackson.annotation.PropertyAccessor;import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;import org.springframework.boot.autoconfigure.condition.ConditionalOnMissingBean;import org.springframework.context.annotation.Bean;import org.springframework.context.annotation.Configuration;import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory;import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;import org.springframework.data.redis.serializer.Jackson2JsonRedisSerializer;
import java.net.UnknownHostException;

@Configurationpublic class RedisConfig {
@Bean @ConditionalOnMissingBean(name = "redisTemplate") public RedisTemplate redisTemplate( RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) throws UnknownHostException {
Jackson2JsonRedisSerializer jackson2JsonRedisSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer(Object.class); ObjectMapper om = new ObjectMapper(); om.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY); om.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL); jackson2JsonRedisSerializer.setObjectMapper(om);
RedisTemplate template = new RedisTemplate(); template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory); template.setKeySerializer(jackson2JsonRedisSerializer); template.setValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer); template.setHashKeySerializer(jackson2JsonRedisSerializer); template.setHashValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer); template.afterPropertiesSet(); return template; }

@Bean @ConditionalOnMissingBean(StringRedisTemplate.class) public StringRedisTemplate stringRedisTemplate( RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) throws UnknownHostException { StringRedisTemplate template = new StringRedisTemplate(); template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory); return template; }}

至此 Redis 在 SpringBoot 项目中的配置已经完成,可以愉快的使用了。

1.3 Redis 的数据结构类型

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)。

下面来对这5种数据结构类型作简单的介绍:

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1.4 点赞数据在 Redis 中的存储格式

用 Redis 存储两种数据,一种是记录点赞人、被点赞人、点赞状态的数据,另一种是每个用户被点赞了多少次,做个简单的计数。

由于需要记录点赞人和被点赞人,还有点赞状态(点赞、取消点赞),还要固定时间间隔取出 Redis 中所有点赞数据,分析了下 Redis 数据格式中 Hash 最合适。

因为 Hash 里的数据都是存在一个键里,可以通过这个键很方便的把所有的点赞数据都取出。这个键里面的数据还可以存成键值对的形式,方便存入点赞人、被点赞人和点赞状态。

设点赞人的 id 为 likedPostId,被点赞人的 id 为 likedUserId ,点赞时状态为 1,取消点赞状态为 0。将点赞人 id 和被点赞人 id 作为键,两个 id 中间用 :: 隔开,点赞状态作为值。

所以如果用户点赞,存储的键为:likedUserId::likedPostId,对应的值为 1 。取消点赞,存储的键为:likedUserId::likedPostId,对应的值为 0 。取数据时把键用 :: 切开就得到了两个id,也很方便。

在可视化工具 RDM 中看到的是这样子:

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1.5 操作 Redis

将具体操作方法封装到了 RedisService 接口里:

RedisService.javaimport com.solo.coderiver.user.dataobject.UserLike;import com.solo.coderiver.user.dto.LikedCountDTO;
import java.util.List;
public interface RedisService {
/** * 点赞。状态为1 * @param likedUserId * @param likedPostId */ void saveLiked2Redis(String likedUserId, String likedPostId);
/** * 取消点赞。将状态改变为0 * @param likedUserId * @param likedPostId */ void unlikeFromRedis(String likedUserId, String likedPostId);
/** * 从Redis中删除一条点赞数据 * @param likedUserId * @param likedPostId */ void deleteLikedFromRedis(String likedUserId, String likedPostId);
/** * 该用户的点赞数加1 * @param likedUserId */ void incrementLikedCount(String likedUserId);
/** * 该用户的点赞数减1 * @param likedUserId */ void decrementLikedCount(String likedUserId);
/** * 获取Redis中存储的所有点赞数据 * @return */ List getLikedDataFromRedis();
/** * 获取Redis中存储的所有点赞数量 * @return */ List getLikedCountFromRedis();
}

实现类 RedisServiceImpl.java

import com.solo.coderiver.user.dataobject.UserLike;import com.solo.coderiver.user.dto.LikedCountDTO;import com.solo.coderiver.user.enums.LikedStatusEnum;import com.solo.coderiver.user.service.LikedService;import com.solo.coderiver.user.service.RedisService;import com.solo.coderiver.user.utils.RedisKeyUtils;import lombok.extern.slf4j.Slf4j;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.data.redis.core.Cursor;import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;import org.springframework.data.redis.core.ScanOptions;import org.springframework.stereotype.Service;
import java.util.ArrayList;import java.util.List;import java.util.Map;
@Service@Slf4jpublic class RedisServiceImpl implements RedisService {
@Autowired RedisTemplate redisTemplate;
@Autowired LikedService likedService;
@Override public void saveLiked2Redis(String likedUserId, String likedPostId) { String key = RedisKeyUtils.getLikedKey(likedUserId, likedPostId); redisTemplate.opsForHash().put(RedisKeyUtils.MAP_KEY_USER_LIKED, key, LikedStatusEnum.LIKE.getCode()); }
@Override public void unlikeFromRedis(String likedUserId, String likedPostId) { String key = RedisKeyUtils.getLikedKey(likedUserId, likedPostId); redisTemplate.opsForHash().put(RedisKeyUtils.MAP_KEY_USER_LIKED, key, LikedStatusEnum.UNLIKE.getCode()); }
@Override public void deleteLikedFromRedis(String likedUserId, String likedPostId) { String key = RedisKeyUtils.getLikedKey(likedUserId, likedPostId); redisTemplate.opsForHash().delete(RedisKeyUtils.MAP_KEY_USER_LIKED, key); }
@Override public void incrementLikedCount(String likedUserId) { redisTemplate.opsForHash().increment(RedisKeyUtils.MAP_KEY_USER_LIKED_COUNT, likedUserId, 1); }
@Override public void decrementLikedCount(String likedUserId) { redisTemplate.opsForHash().increment(RedisKeyUtils.MAP_KEY_USER_LIKED_COUNT, likedUserId, -1); }
@Override public List getLikedDataFromRedis() { Cursor> cursor = redisTemplate.opsForHash().scan(RedisKeyUtils.MAP_KEY_USER_LIKED, ScanOptions.NONE); List list = new ArrayList<>(); while (cursor.hasNext()){ Map.Entry entry = cursor.next(); String key = (String) entry.getKey(); //分离出 likedUserId,likedPostId String[] split = key.split("::"); String likedUserId = split[0]; String likedPostId = split[1]; Integer value = (Integer) entry.getValue();
//组装成 UserLike 对象 UserLike userLike = new UserLike(likedUserId, likedPostId, value); list.add(userLike);
//存到 list 后从 Redis 中删除 redisTemplate.opsForHash().delete(RedisKeyUtils.MAP_KEY_USER_LIKED, key); }
return list; }
@Override public List getLikedCountFromRedis() { Cursor> cursor = redisTemplate.opsForHash().scan(RedisKeyUtils.MAP_KEY_USER_LIKED_COUNT, ScanOptions.NONE); List list = new ArrayList<>(); while (cursor.hasNext()){ Map.Entry map = cursor.next(); //将点赞数量存储在 LikedCountDT String key = (String)map.getKey(); LikedCountDTO dto = new LikedCountDTO(key, (Integer) map.getValue()); list.add(dto); //从Redis中删除这条记录 redisTemplate.opsForHash().delete(RedisKeyUtils.MAP_KEY_USER_LIKED_COUNT, key); } return list; }}

用到的工具类和枚举类:

RedisKeyUtils, 用于根据一定规则生成 key

public class RedisKeyUtils {
//保存用户点赞数据的key public static final String MAP_KEY_USER_LIKED = "MAP_USER_LIKED"; //保存用户被点赞数量的key public static final String MAP_KEY_USER_LIKED_COUNT = "MAP_USER_LIKED_COUNT";
/** * 拼接被点赞的用户id和点赞的人的id作为key。格式 222222::333333 * @param likedUserId 被点赞的人id * @param likedPostId 点赞的人的id * @return */ public static String getLikedKey(String likedUserId, String likedPostId){ StringBuilder builder = new StringBuilder(); builder.append(likedUserId); builder.append("::"); builder.append(likedPostId); return builder.toString(); }}
LikedStatusEnum 用户点赞状态的枚举类:
package com.solo.coderiver.user.enums;
import lombok.Getter;
/** * 用户点赞的状态 */@Getterpublic enum LikedStatusEnum { LIKE(1, "点赞"), UNLIKE(0, "取消点赞/未点赞"), ;
private Integer code;
private String msg;
LikedStatusEnum(Integer code, String msg) { this.code = code; this.msg = msg; }}

二、数据库设计

数据库表中至少要包含三个字段:被点赞用户id,点赞用户id,点赞状态。再加上主键id,创建时间,修改时间就行了。

建表语句:

create table `user_like`(    `id` int not null auto_increment,    `liked_user_id` varchar(32) not null comment '被点赞的用户id',    `liked_post_id` varchar(32) not null comment '点赞的用户id',    `status` tinyint(1) default '1' comment '点赞状态,0取消,1点赞',    `create_time` timestamp not null default current_timestamp comment '创建时间',  `update_time` timestamp not null default current_timestamp on update current_timestamp comment '修改时间',    primary key(`id`),    INDEX `liked_user_id`(`liked_user_id`),    INDEX `liked_post_id`(`liked_post_id`)) comment '用户点赞表';

对应的对象 UserLike:

import com.solo.coderiver.user.enums.LikedStatusEnum;import lombok.Data;
import javax.persistence.Entity;import javax.persistence.GeneratedValue;import javax.persistence.GenerationType;import javax.persistence.Id;
/** * 用户点赞表 */@Entity@Datapublic class UserLike {
//主键id @Id @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY) private Integer id;
//被点赞的用户的id private String likedUserId;
//点赞的用户的id private String likedPostId;
//点赞的状态.默认未点赞 private Integer status = LikedStatusEnum.UNLIKE.getCode();
public UserLike() { }
public UserLike(String likedUserId, String likedPostId, Integer status) { this.likedUserId = likedUserId; this.likedPostId = likedPostId; this.status = status; }}

三、数据库操作

操作数据库同样封装在接口中:

LikedService

import com.solo.coderiver.user.dataobject.UserLike;import org.springframework.data.domain.Page;import org.springframework.data.domain.Pageable;
import java.util.List;
public interface LikedService {
/** * 保存点赞记录 * @param userLike * @return */ UserLike save(UserLike userLike);
/** * 批量保存或修改 * @param list */ List saveAll(List list);

/** * 根据被点赞人的id查询点赞列表(即查询都谁给这个人点赞过) * @param likedUserId 被点赞人的id * @param pageable * @return */ Page getLikedListByLikedUserId(String likedUserId, Pageable pageable);
/** * 根据点赞人的id查询点赞列表(即查询这个人都给谁点赞过) * @param likedPostId * @param pageable * @return */ Page getLikedListByLikedPostId(String likedPostId, Pageable pageable);
/** * 通过被点赞人和点赞人id查询是否存在点赞记录 * @param likedUserId * @param likedPostId * @return */ UserLike getByLikedUserIdAndLikedPostId(String likedUserId, String likedPostId);
/** * 将Redis里的点赞数据存入数据库中 */ void transLikedFromRedis2DB();
/** * 将Redis中的点赞数量数据存入数据库 */ void transLikedCountFromRedis2DB();
}

LikedServiceImpl 实现类:

import com.solo.coderiver.user.dataobject.UserInfo;import com.solo.coderiver.user.dataobject.UserLike;import com.solo.coderiver.user.dto.LikedCountDTO;import com.solo.coderiver.user.enums.LikedStatusEnum;import com.solo.coderiver.user.repository.UserLikeRepository;import com.solo.coderiver.user.service.LikedService;import com.solo.coderiver.user.service.RedisService;import com.solo.coderiver.user.service.UserService;import lombok.extern.slf4j.Slf4j;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.data.domain.Page;import org.springframework.data.domain.Pageable;import org.springframework.stereotype.Service;import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;
import java.util.List;
@Service@Slf4jpublic class LikedServiceImpl implements LikedService {
@Autowired UserLikeRepository likeRepository;
@Autowired RedisService redisService;
@Autowired UserService userService;
@Override @Transactional public UserLike save(UserLike userLike) { return likeRepository.save(userLike); }
@Override @Transactional public List saveAll(List list) { return likeRepository.saveAll(list); }
@Override public Page getLikedListByLikedUserId(String likedUserId, Pageable pageable) { return likeRepository.findByLikedUserIdAndStatus(likedUserId, LikedStatusEnum.LIKE.getCode(), pageable); }
@Override public Page getLikedListByLikedPostId(String likedPostId, Pageable pageable) { return likeRepository.findByLikedPostIdAndStatus(likedPostId, LikedStatusEnum.LIKE.getCode(), pageable); }
@Override public UserLike getByLikedUserIdAndLikedPostId(String likedUserId, String likedPostId) { return likeRepository.findByLikedUserIdAndLikedPostId(likedUserId, likedPostId); }
@Override @Transactional public void transLikedFromRedis2DB() { List list = redisService.getLikedDataFromRedis(); for (UserLike like : list) { UserLike ul = getByLikedUserIdAndLikedPostId(like.getLikedUserId(), like.getLikedPostId()); if (ul == null){ //没有记录,直接存入 save(like); }else{ //有记录,需要更新 ul.setStatus(like.getStatus()); save(ul); } } }
@Override @Transactional public void transLikedCountFromRedis2DB() { List list = redisService.getLikedCountFromRedis(); for (LikedCountDTO dto : list) { UserInfo user = userService.findById(dto.getId()); //点赞数量属于无关紧要的操作,出错无需抛异常 if (user != null){ Integer likeNum = user.getLikeNum() + dto.getCount(); user.setLikeNum(likeNum); //更新点赞数量 userService.updateInfo(user); } } }}

数据库的操作就这些,主要还是增删改查。

四、开启定时任务持久化存储到数据库

定时任务 Quartz 很强大,就用它了。

Quartz 使用步骤:

1.添加依赖

    org.springframework.boot    spring-boot-starter-quartz

2.编写配置文件

package com.solo.coderiver.user.config;
import com.solo.coderiver.user.task.LikeTask;import org.quartz.*;import org.springframework.context.annotation.Bean;import org.springframework.context.annotation.Configuration;
@Configurationpublic class QuartzConfig {
private static final String LIKE_TASK_IDENTITY = "LikeTaskQuartz";
@Bean public JobDetail quartzDetail(){ return JobBuilder.newJob(LikeTask.class).withIdentity(LIKE_TASK_IDENTITY).storeDurably().build(); }
@Bean public Trigger quartzTrigger(){ SimpleScheduleBuilder scheduleBuilder = SimpleScheduleBuilder.simpleSchedule()// .withIntervalInSeconds(10) //设置时间周期单位秒 .withIntervalInHours(2) //两个小时执行一次 .repeatForever(); return TriggerBuilder.newTrigger().forJob(quartzDetail()) .withIdentity(LIKE_TASK_IDENTITY) .withSchedule(scheduleBuilder) .build(); }}

3.编写执行任务的类继承自 QuartzJobBean

package com.solo.coderiver.user.task;
import com.solo.coderiver.user.service.LikedService;import lombok.extern.slf4j.Slf4j;import org.apache.commons.lang.time.DateUtils;import org.quartz.JobExecutionContext;import org.quartz.JobExecutionException;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.scheduling.quartz.QuartzJobBean;
import java.text.SimpleDateFormat;import java.util.Date;
/** * 点赞的定时任务 */@Slf4jpublic class LikeTask extends QuartzJobBean {
@Autowired LikedService likedService;
private SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
@Override protected void executeInternal(JobExecutionContext jobExecutionContext) throws JobExecutionException {
log.info("LikeTask-------- {}", sdf.format(new Date()));
//将 Redis 里的点赞信息同步到数据库里 likedService.transLikedFromRedis2DB(); likedService.transLikedCountFromRedis2DB(); }}

在定时任务中直接调用 LikedService 封装的方法完成数据同步。

以上就是点赞功能的设计与实现,不足之处还请各位大佬多多指教。

如有更好的实现方案欢迎在评论区交流…


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