Redis+消息通知处理代金券过期问题

Redis+消息通知处理代金券过期问题

###1.过期问题解决方案的分析

课程引导语

在电商系统中,秒杀,抢购,红包优惠卷等操作,一般都会设置时间限制,比如订单15分钟不付款自动关闭,红包有效期24小时等等。那对于这种需求最简单的处理方式就是使用定时任务,定时扫描数据库的方式处理。但是为了更加精确的时间控制,定时任务的执行时间会设置的很短,所以会造成很大的数据库压力。

是否有更加稳妥的解决方式呢?我们可以利用REDIS的key失效机制结合REDIS的消息通知机制结合完成类似问题的处理。

课程介绍

​ 本课程主讲redis 技术入门示例,redis的消息通知,以及Spring整合redis完成消息通知的监听。

课程知识点与大纲

  • 对于过期代金卷,红包,订单解决方案的分析

  • redis消息队列的介绍及入门

  • redis整合SpringData redis开发

  • 在Java程序中监听redis消息通知

  • 结合redis的key失效机制和消息通知完成过期订单处理

文章目录

    • 课程引导语
    • 课程介绍
    • 课程知识点与大纲
        • 1.1 过期问题描述
        • 1.2 常用解决方案分析
      • 2.redis介绍及入门
        • 2.1 redis的介绍与安装
        • 2.1.1 redis介绍
        • 2.1.2 redis的安装
        • 2.2 redis的基本操作
        • 2.3 redis中的订阅与发布
      • 3.整合SpringData Redis开发
        • 3.1 SpringData Redis的介绍
        • 3.2 搭建环境(Spring开发)
      • 4.在Java程序中监听redis消息
        • 4.1 配置监听redis消息
        • 4.2 测试消息
      • 5.结合redis的key失效机制和消息完成过期优惠券处理
        • 5.1 模拟过期代金卷案例
        • 5.2 配置redis中key失效的消息监听
        • 5.3 接收失效消息完成过期代金卷处理

1.1 过期问题描述

在电商系统中,秒杀,抢购,红包优惠卷等操作,一般都会设置时间限制,比如订单15分钟不付款自动关闭,红包有效期24小时等等

1.2 常用解决方案分析

目前企业中最常见的解决方案大致分为两种:

  1. 使用定时任务处理,定时扫描数据库中过期的数据,然后进行修改。但是为了更加精确的时间控制,定时任务的执行时间会设置的很短,所以会造成很大的数据库压力。
  2. 使用消息通知,当数据失效时发送消息,程序接收到失效消息后对响应的数据进行状态修改。此种方式不会对数据库造成太大的压力

2.redis介绍及入门

2.1 redis的介绍与安装

2.1.1 redis介绍

Redis+消息通知处理代金券过期问题_第1张图片

2.1.2 redis的安装

为了方便演示,本课程中的redis服务,我们使用的是windows版本的redis服务器。不需要复杂的安装,直接解压运行就可以了。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-AFj4NIh3-1652340824632)(images\image002.png)]

2.2 redis的基本操作

key操作

  • DEL:删除Key, del key1 key2
  • EXISTS:检查key是否存在, EXISTS key
  • EXPIRE:设置或者更新到期时间,到期后自动清除,单位秒 设置为-1表示永不过期。 EXPIRE key
  • TTL:以秒为单位,返回给定key的剩余生存时间。
  • KEYS:查看所有key

String操作

  • Get:获取
  • SET:设置(新增 修改)
  • SETNX:只有在KEY不存在时设置value。就是新增一个(不包含更新)。

Hash操作

  • HMSET key field value [field value …]:同时将多个 field-value (域-值)对设置到哈希表 key 中。
  • HSET key field value:将哈希表 key 中的域 field 的值设为 value 。
  • HMGET key field [field …]:返回哈希表 key 中,一个或多个给定域的值。
  • HGET key field:返回哈希表 key 中给定域 field 的值。

List操作

  • LINDEX key index:通过索引获取列表中的元素。
  • LPUSH key value1 [value2] :将一个或多个值插入到列表头部。
  • RPUSH key value1 [value2]:在列表中添加一个或多个值。
  • LRANGE key start stop :获取列表指定范围内的元素。

Set操作

  • SADD key member [member …]:将一个或多个 member 元素加入到集合 key 当中。
  • SMEMBERS key:返回集合中的所有成员。

Zset操作

  • ZADD key score1 member1 [score2 member2] :向有序集合添加一个或多个成员。

2.3 redis中的订阅与发布

Redis 发布订阅(pub/sub)是一种消息通信模式:发送者(pub)发送消息,订阅者(sub)接收消息。Redis 客户端可以订阅任意数量的频道。

如图展示:频道ITCAST,以及订阅了此频道的三个客户端(客户端A,客户端B,客户端C)
Redis+消息通知处理代金券过期问题_第2张图片

当有新消息通过 PUBLISH 命令发送给频道 ITCAST时, 这个消息就会被发送给订阅它的三个客户端
Redis+消息通知处理代金券过期问题_第3张图片

3.整合SpringData Redis开发

我们使用redis解决过期优惠券和红包等问题,并且在java环境中使用redis的消息通知。目前世面比较流行的java代码操作redis的AIP有:Jedis和RedisTemplate

Jedis是Redis官方推出的一款面向Java的客户端,提供了很多接口供Java语言调用。

SpringData Redis是Spring官方推出,可以算是Spring框架集成Redis操作的一个子框架,封装了Redis的很多命令,可以很方便的使用Spring操作Redis数据库。由于现代企业开发中都使用Spring整合项目,所以在API的选择上我们使用Spring提供的SpringData Redis

3.1 SpringData Redis的介绍

Redis+消息通知处理代金券过期问题_第4张图片

特性:

Redis+消息通知处理代金券过期问题_第5张图片

3.2 搭建环境(Spring开发)

maven工程坐标如下:

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
	xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
	<modelVersion>4.0.0modelVersion>
	<groupId>cn.itcastgroupId>
	<artifactId>redis_testartifactId>
	<version>0.0.1-SNAPSHOTversion>
	<packaging>warpackaging>

	<properties>
		<spring.version>4.2.4.RELEASEspring.version>
		<slf4j.version>1.6.6slf4j.version>
		<log4j.version>1.2.12log4j.version>
		<springdataredis.version>1.7.4.RELEASEspringdataredis.version>
		<mysql.version>5.1.6mysql.version>
	properties>

	<dependencies>
		
		<dependency>
			<groupId>redis.clientsgroupId>
			<artifactId>jedisartifactId>
			<version>2.6.2version>
		dependency>
		<dependency>
			<groupId>org.apache.commonsgroupId>
			<artifactId>commons-pool2artifactId>
			<version>2.2version>
		dependency>

		<dependency>
			<groupId>org.springframework.datagroupId>
			<artifactId>spring-data-redisartifactId>
			<version>${springdataredis.version}version>
		dependency>
		


		
		<dependency>
			<groupId>org.aspectjgroupId>
			<artifactId>aspectjweaverartifactId>
			<version>1.6.8version>
		dependency>

		<dependency>
			<groupId>org.springframeworkgroupId>
			<artifactId>spring-aopartifactId>
			<version>${spring.version}version>
		dependency>

		<dependency>
			<groupId>org.springframeworkgroupId>
			<artifactId>spring-contextartifactId>
			<version>${spring.version}version>
		dependency>
		
		<dependency>
			<groupId>org.springframeworkgroupId>
			<artifactId>spring-ormartifactId>
			<version>${spring.version}version>
		dependency>

		<dependency>
			<groupId>org.springframeworkgroupId>
			<artifactId>spring-beansartifactId>
			<version>${spring.version}version>
		dependency>

		<dependency>
			<groupId>org.springframeworkgroupId>
			<artifactId>spring-coreartifactId>
			<version>${spring.version}version>
		dependency>
		

		
		<dependency>
			<groupId>log4jgroupId>
			<artifactId>log4jartifactId>
			<version>${log4j.version}version>
		dependency>

		<dependency>
			<groupId>org.slf4jgroupId>
			<artifactId>slf4j-apiartifactId>
			<version>${slf4j.version}version>
		dependency>

		<dependency>
			<groupId>org.slf4jgroupId>
			<artifactId>slf4j-log4j12artifactId>
			<version>${slf4j.version}version>
		dependency>
		

		
		<dependency>
			<groupId>org.springframeworkgroupId>
			<artifactId>spring-testartifactId>
			<version>4.2.4.RELEASEversion>
		dependency>

		<dependency>
			<groupId>junitgroupId>
			<artifactId>junitartifactId>
			<version>4.10version>
		dependency>
		
		
		
		<dependency>
			<groupId>com.alibabagroupId>
			<artifactId>druidartifactId>
			<version>1.1.9version>
		dependency>
		

		
		<dependency>
			<groupId>mysqlgroupId>
			<artifactId>mysql-connector-javaartifactId>
			<version>5.1.6version>
		dependency>
		
		
		
		<dependency>
			<groupId>org.mybatisgroupId>
			<artifactId>mybatisartifactId>
			<version>3.4.5version>
		dependency>
		
		
		<dependency>
             <groupId>org.mybatisgroupId>
             <artifactId>mybatis-springartifactId>
             <version>1.3.1version>
         dependency>
	dependencies>

	<build>
		<finalName>redis_testfinalName>
		<pluginManagement>
			<plugins>
				<plugin>
					<groupId>org.apache.maven.pluginsgroupId>
					<artifactId>maven-compiler-pluginartifactId>
					<version>3.2version>
					<configuration>
						<source>1.7source>
						<target>1.7target>
						<encoding>UTF-8encoding>
						<showWarnings>trueshowWarnings>
					configuration>
				plugin>
			plugins>
		pluginManagement>
	build>
project>

整合springData redis的配置


<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
	xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
	xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
	xmlns:jdbc="http://www.springframework.org/schema/jdbc" xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
	xmlns:task="http://www.springframework.org/schema/task"
	xsi:schemaLocation="
		http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
		http://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd
		http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd
		http://www.springframework.org/schema/jdbc http://www.springframework.org/schema/jdbc/spring-jdbc.xsd
		http://www.springframework.org/schema/tx http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx.xsd
		">
		
	<description>spring-data整合jedisdescription>
	
	
    
	<bean id="redisTemplate" class="org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate">
        	
           
		<property name="connectionFactory" ref="connectionFactory">property>
        
        	
		<property name="keySerializer">
			<bean class="org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer">bean>	
		property>
        	
		<property name="valueSerializer">
			<bean class="org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer">bean>
		property>
	bean>
	 	
	
	<bean id="connectionFactory" class="org.springframework.data.redis.connection.jedis.JedisConnectionFactory">
		<property name="hostName" value="127.0.0.1">property>
		<property name="port" value="6379">property>
		<property name="database" value="0">property>
		<property name="poolConfig" ref="poolConfig">property>
	bean>
    
	
	<bean id="poolConfig" class="redis.clients.jedis.JedisPoolConfig">
		<property name="maxIdle" value="5">property>
		<property name="maxTotal" value="10">property>
		<property name="testOnBorrow" value="true">property>
	bean>

beans>

测试环境是否搭建成功

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration(locations="classpath:applicationContext-data-redis.xml")
public class RedisTest {

	private static Logger log = Logger.getLogger(RedisTest.class);
	
	@Autowired
	private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;
	
	@Test
	public void testSend() {
		redisTemplate.opsForValue().set("itcast","very good!");
		String value = redisTemplate.opsForValue().get("itcast");
		log.info("从redis中获取的数据:"+value);
	}
}

效果:
Redis+消息通知处理代金券过期问题_第6张图片
在这里插入图片描述

至此已经搭建完成了SpringData Redis的操作环境,并且操作成功

4.在Java程序中监听redis消息

4.1 配置监听redis消息

如果要在java代码中监听redis的主题消息,我们还需要自定义处理消息的监听器,代码如下

/**
 * 消息监听器:需要实现MessageListener接口
 * 		实现onMessage方法
 */
public class RedisMessageListener implements MessageListener {

	/**
	 * 	处理redis消息:当从redis中获取消息后,打印主题名称和基本的消息
	 */
	public void onMessage(Message message, byte[] pattern) {
		 System.out.println("从channel为" + new String(message.getChannel())
	                + "中获取了一条新的消息,消息内容:" + new String(message.getBody()));
	}

}

这样我们就定义好了一个消息监听器,当订阅的频道有一条新的消息发送过来之后,通过此监听器中的onMessage方法处理

当监听器程序写好之后,我们还需要在springData redis的配置文件applicationContext-redis.xml中添加监听器以及订阅的频道主题,

我们测试订阅的频道为ITCAST,配置如下:

   

	<bean class="org.springframework.data.redis.listener.adapter.MessageListenerAdapter" id="messageListener">
		
	    <constructor-arg>
	        <bean class="cn.itcast.redis.listener.RedisKeyExpiredMessageDelegate"/>
	    constructor-arg>
	bean>
	
	
	<bean class="org.springframework.data.redis.listener.RedisMessageListenerContainer" id="redisContainer">
        		
	    <property name="connectionFactory" ref="connectionFactory"/>
	    <property name="messageListeners">
	    	<map>
	    		
	            <entry key-ref="messageListener">
	                <list>
	                    <bean class="org.springframework.data.redis.listener.ChannelTopic">
	                        <constructor-arg value="ITCAST">constructor-arg>
	                    bean>
	                list>
	            entry>
		    map>
		 property>
	bean>

4.2 测试消息

配置好消息监听,已经订阅的主题之后就可以启动程序进行测试了。由于有监听程序在,只需要已java代码的形式启动,创建spring容器(当spring容器加载之后,会创建监听器一直监听对应的消息)。

在package cn.itcast.redis.test下创建RedisTest02

package cn.itcast.redis.test;

import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

public class RedisTest02 {

	public static void main(String[] args) {
		ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext-redis.xml");
		  System.out.println("测试中订阅中");
	}
}

当程序启动之后,会一直保持运行状态。即订阅了ITCSAT频道的消息,这个时候通过redis的客户端程序(redis-cli)发布一条消息

在这里插入图片描述

命令解释:

publish topic名称 消息内容 : 向指定频道发送一条消息

发送消息之后,我们在来看java控制台输出验证是否获取到了此消息

在这里插入图片描述

至此我们已经完成了在java代码中获取redis的消息通知

5.结合redis的key失效机制和消息完成过期优惠券处理

解决过期优惠券的问题处理起来比较简单:

​ 在redis的内部当一个key失效时,也会向固定的频道中发送一条消息,我们只需要监听到此消息获取数据库中的id,修改对应的优惠券状态就可以了。这也带来了一些繁琐的操作:用户获取到优惠券之后需要将优惠券存入redis服务器并设置超时时间。

由于要借助redis的key失效通知,有两个注意事项各位需要注意:

  1. 事件通过 Redis 的订阅与发布功能(pub/sub)来进行分发,故需要订阅(__keyevent@0__:expired)频道 0表示db0 根据自己的dbindex选择合适的数字
  2. 修改 redis.conf 文件

修改 notify-keyspace-events Ex

# K    键空间通知,以__keyspace@<db>__为前缀
# E    键事件通知,以__keysevent@<db>__为前缀
# g    del , expipre , rename 等类型无关的通用命令的通知, ...
# $    String命令
# l    List命令
# s    Set命令
# h    Hash命令
# z    有序集合命令
# x    过期事件(每次key过期时生成)
# e    驱逐事件(当key在内存满了被清除时生成)
# A    g$lshzxe的别名,因此”AKE”意味着所有的事件

5.1 模拟过期代金卷案例

前置性的内容已经和大家都介绍完毕,接下来我们就可以使用redis的消息通知结合springDataRedis完成一个过期优惠券的处理,为了更加直观的展示问题,这里准备了两个程序:[课件比较早所有代码结构比较老]
Redis+消息通知处理代金券过期问题_第7张图片

如图所示:第一个程序(coupon-achieve)用来模拟用户获取一张优惠券并保存到数据库,存入redis缓存。

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration(locations="classpath:applicationContext.xml")
public class CouponTest {
    	
	/**
	 * 1.创建一个优惠券
	 * 2.保存到数据库中
	 * 3.保存到redis服务器中,设置超时时间
	 */
    
 

	@Autowired
	private CouponMapper couponMapper;
     
	
	@Autowired
	private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;
	
	@Test
	public void testSaveCoupon() {
		
		Date now = new Date();
		int timeOut = 1;//设置优惠券的失效时间(一分钟后失效)
		
		//自定义一张优惠券,
		Coupon coupon = new Coupon();
		coupon.setName("测试优惠券");//设置名称
		coupon.setMoney(BigDecimal.ONE);//设置金额
		coupon.setCouponDesc("全品类优惠10元");//设置说明
		coupon.setCreateTime(now);//设置获取时间
		//设置超时时间:优惠券有效期1分钟后超时
		coupon.setExpireTime(DataUtils.addTime(now, timeOut));
		//设置状态:0-可用 1-已失效 2-已使用
		coupon.setState(0);
		couponMapper.saveCoupon(coupon );
		
		/**
		 * 将优惠券信息保存到redis服务器中:
		 * 	为了方便处理,由于我们处理的时候只需要获取id就可以了,
		 * 		所以保存的key设置为coupon:优惠券的主键
		 * 		value:设置为主键
		 */
		redisTemplate.opsForValue().set("coupon:"+coupon.getId(), coupon.getId()+"", (long)timeOut, TimeUnit.MINUTES);
        //MINUTES  
	}

第二个程序(coupon-expired)配置消息通知监听redis的key失效,获取通知之后修改优惠券状态

数据库表:

CREATE TABLE `t_coupon` (
  `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键',
  `name` varchar(60) DEFAULT NULL COMMENT '优惠券名称',
  `money` decimal(10,0) DEFAULT NULL COMMENT '金额',
  `coupon_desc` varchar(128) DEFAULT NULL COMMENT '优惠券说明',
  `create_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '获取时间',
  `expire_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '失效时间',
  `state` int(1) DEFAULT NULL COMMENT '状态,0-有效,1-已失效,2-已使用',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=4 DEFAULT CHARSET=utf8

5.2 配置redis中key失效的消息监听


<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
	xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
	xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
	xmlns:jdbc="http://www.springframework.org/schema/jdbc" xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
	xmlns:task="http://www.springframework.org/schema/task"
	xsi:schemaLocation="
		http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
		http://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd
		http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd
		http://www.springframework.org/schema/jdbc http://www.springframework.org/schema/jdbc/spring-jdbc.xsd
		http://www.springframework.org/schema/tx http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx.xsd
		">
		
	<description>spring-data整合jedisdescription>
	
	
	<bean id="redisTemplate" class="org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate">
		<property name="connectionFactory" ref="connectionFactory">property>
		<property name="keySerializer">
			<bean class="org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer">bean>	
		property>
		<property name="valueSerializer">
			<bean class="org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer">bean>
		property>
	bean>
	
	
	<bean id="connectionFactory" class="org.springframework.data.redis.connection.jedis.JedisConnectionFactory">
		<property name="hostName" value="127.0.0.1">property>
		<property name="port" value="6379">property>
		<property name="database" value="0">property>
		<property name="poolConfig" ref="poolConfig">property>
	bean>
	
	
	<bean id="poolConfig" class="redis.clients.jedis.JedisPoolConfig">
		<property name="maxIdle" value="5">property>
		<property name="maxTotal" value="10">property>
		<property name="testOnBorrow" value="true">property>
	bean>
	
	
	<bean class="org.springframework.data.redis.listener.adapter.MessageListenerAdapter" id="messageListener">
	    <constructor-arg>
	        <bean class="cn.itcast.redis.listener.RedisKeyExpiredMessageDelegate"/>
	    constructor-arg>
	bean>
	
	
	<bean class="org.springframework.data.redis.listener.RedisMessageListenerContainer" id="redisContainer">
	    <property name="connectionFactory" ref="connectionFactory"/>
	    <property name="messageListeners">
	    	<map>
	            <entry key-ref="messageListener">
	                <list>
	                	
	                    <bean class="org.springframework.data.redis.listener.ChannelTopic">
	                        <constructor-arg value="__keyevent@0__:expired">constructor-arg>
	                    bean>
	                list>
	            entry>
		    map>
		 property>
	bean>

beans>

5.3 接收失效消息完成过期代金卷处理

package cn.itcast.redis.listener;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.connection.Message;
import org.springframework.data.redis.connection.MessageListener;

import cn.itcast.entity.Coupon;
import cn.itcast.mapper.CouponMapper;

public class RedisKeyExpiredMessageDelegate implements MessageListener {

	@Autowired
	private CouponMapper couponMapper;
	
	public void onMessage(Message message, byte[] pattern) {
		//1.获取失效的key
		String key = new String(message.getBody());
		//判断是否时优惠券失效通知
		if(key.startsWith("coupon")){
			//2.从key中分离出失效优惠券id
			String redisId = key.split(":")[1];
			//3.查询优惠卷信息
			Coupon coupon = couponMapper.selectCouponById(Long.parseLong(redisId));
			//4.修改状态
			coupon.setState(1);
			//5.更新数据库
			couponMapper.updateCoupon(coupon);
		}
	}
}

测试日志如下:
Redis+消息通知处理代金券过期问题_第8张图片

通过日志我们发现,当优惠券到失效时,redis立即发送一条消息告知此优惠券失效,我们可以在监听程序中获取当前的id,查询数据库修改状态

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