Redis在SpringBoot中的简单应用

一、Redis是个啥？

1 redis的由来：

        大概讲的 是一个叫Salvatore • Sam Philippe的靓仔，对于自己公司的系统的性能不满意，自己亲手撸了一个缓存数据库，旨在提高其性能，就是现在的redis。

2 对于初学者:

redis是一个间与后端和数据之间的一层缓存，意味着在这里起着数据缓存的作用

我们只需要知道redis的 Flexibility（灵活）和Implementation(多实现方式) 的特点就OK了

3 redis解决的问题:

Redis 是一个高性能的key-value数据库。 redis的出现，很大程度补偿了memcached这类key/value存储的不足，在部 分场合可以对关系数据库起到很好的补充作用。它提供了Java，C/C++，C#，PHP，JavaScript，Perl，Object-C，Python，Ruby，Erlang等客户端，使用很方便。  

不难看出，redis就是为了解决一个问题：数据的读写速度。
 

 参考：

认知系列-What is Redis_哔哩哔哩_bilibili

11 what is redis?

What's Redis?_墨香當归的博客-CSDN博客_what is redis

二、 怎么在SpringBoot应用Redis

和往常一样，需要自己搭建能够运行成功的SSM工程项目。这里还是以用户的数据为例；

1 引入依赖(Redis，MySQL，jap，swagger等)

    

        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter
        

        
            org.projectlombok
            lombok
            true
        

        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-test
            test
        

        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-web
        


        
        
            org.mybatis.spring.boot
            mybatis-spring-boot-starter
            ${mybatis.springboot.version}
        
        
        
            mysql
            mysql-connector-java
            ${mysql.version}
        


        
            com.github.pagehelper
            pagehelper-spring-boot-starter
            1.4.3
        

        
            com.github.pagehelper
            pagehelper
            5.3.1
        


        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-data-jpa
        
        
            mysql
            mysql-connector-java
        

        
            io.springfox
            springfox-swagger2
            2.9.2
        
        
            io.springfox
            springfox-swagger-ui
            2.9.2
        
        
            net.minidev
            json-smart
        

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

2 检查entity实体类Usermapper接口、Service实现类

User和Result类(加上了Swagger内容)

import io.swagger.annotations.ApiModel;
import io.swagger.annotations.ApiModelProperty;
import lombok.Data;
import lombok.ToString;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Data
@ToString
@Component
@ApiModel(value = "用户",description = "用于描述用户对象")
public class User extends Base implement Serializable{

    @ApiModelProperty(value = "用户ID",example = "123")
    private long id=0;
    @ApiModelProperty(value = "用户密码",example = "abc")
    private String password="";
    @ApiModelProperty(value = "用户姓名",example = "jing")
    private String name="";
    @ApiModelProperty(value = "用户电话",example = "180****8963")
    private String tel="";
    @ApiModelProperty(value = "生产日期",example = "2000-08-13")
    private String birthday="";
    @ApiModelProperty(value = "性别",example = "男")
    private String sex="";
}

import lombok.*;
import org.springframework.stereotype.Component;
import java.io.Serializable;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

@Data
@ToString
@Component
public class Result implements Serializable {
    private Integer code=0;
    private String msg="";
    private List data=new ArrayList();
    private Integer count=0;
}

Usermapper(使用Mybatis+动态Sql语句,作为测试也可以写一个固定返回值代替Mapper接口)

import com.wanxi.springboot1018.entity.User;
import org.apache.ibatis.annotations.*;
import org.springframework.stereotype.Repository;

import java.util.List;

public interface UserMapper {

    @Insert("insert into user (password,name,tel,birthday,sex) values (#{password},#{name},#{tel},#{birthday},#{sex})")
    int add(User user);

    @Delete("delete from user where id = #{index};")
    int delete(User user);

    @Update("update user set name = #{name},tel = #{tel},birthday = #{birthday},sex = #{sex} where id = #{id}")
    int alter(User user);

    @Update("update user set password = #{password} where id = #{id}")
    int alterPD(User user);

    @Select("select * from user where id = #{id}")
    List singleFind(User user);

    @Select("")
    List find(User user);

    @Select("select count(id) from user")
    int getCount(User user);

    @Select("select * from user where name = #{username} and password = #{password}")
    User login(User user);
}

数据库结构

Service接口实现类(用户的查询测试redis)

import com.github.pagehelper.PageHelper;
import com.wanxi.springboot1018.repository.UserRepostitory;
import com.wanxi.springboot1018.entity.Result;
import com.wanxi.springboot1018.mapper.UserMapper;
import com.wanxi.springboot1018.service.UserService;
import com.wanxi.springboot1018.entity.User;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Service;

import javax.annotation.Resource;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {

    @Resource
    UserMapper userMapper;

    @Resource
    Result result;

    @Resource
    RedisTemplate redisTemplate;

    @Override
    public Result find(User user) {
        PageHelper.startPage(user.getPage(),10);


//        redis逻辑(有则redis 否则mysql)
        List userList = userMapper.find(user);
        int count=userMapper.getCount(user);


        result.setCount(count);
        result.setMsg("success");
        result.setCode(0);
        result.setData(userList);
        return result;
    }

   
}

3 检查RestController 控制层类，加上swagger 的相关内容

提供一个/back/user/find接口，以供swagger测试

import com.wanxi.springboot1018.annotation.LogAnnotatioin;
import com.wanxi.springboot1018.entity.Result;
import com.wanxi.springboot1018.entity.User;
import com.wanxi.springboot1018.service.UserService;
import io.swagger.annotations.Api;
import io.swagger.annotations.ApiOperation;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.CrossOrigin;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
@RequestMapping("/back/user")
@CrossOrigin
@Api(tags = "用户管理",value = "用户CRUD api入口")
public class UserController {
   
    @ApiOperation(value = "查询用户",response = User.class,httpMethod = "GET")
    @LogAnnotatioin(name = "产品模块",operate = "显示产品信息")
    @RequestMapping(value = "/find")
    public Result find(User user){
        return userService.find(user);
    }

}

4 使用swagger测试登录和获取用户id(已经测试过的可跳过)

先不用redis，实现数据的访问，本地测试，访问以下网址

http://localhost:9090/swagger-ui.html

找到查询用户接口 /back/user/find  点进去

清空所有默认参数，只修改page参数为1

得到了以下数据(说明数据能成功访问)

 

5 创建Redis 配置类，配置redis的处理策略

这时候，我们开启redis，用redis实现数据缓存，其实就是把temlate对象交给Spring管理，方便redis的方法调用

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.serializer.GenericJackson2JsonRedisSerializer;
import org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer;

@Configuration
public class RedisConfig {
    @Bean
    public RedisTemplate redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) {
        RedisTemplate redisTemplate = new RedisTemplate<>();

        // 设置常规key value 的序列化策略
        redisTemplate.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());

        // 这里使用一般的json处理，就不容易存在兼容性问题。否则可能需要对应的json才能解析序列化的数据
        redisTemplate.setValueSerializer(new GenericJackson2JsonRedisSerializer());

        // 设置hash类型的序列化策略
        redisTemplate.setHashKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        redisTemplate.setHashKeySerializer(new GenericJackson2JsonRedisSerializer());

        // 注入连接工厂
        redisTemplate.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);

        return redisTemplate;
    }
}

6 在服务逻辑层实现redis逻辑

将之前的Service层代码进行修改(仅实现查询逻辑)，增加redis逻辑(如果redis服务有数据，就不需要访问数据库)

package com.wanxi.springboot1018.service.impl;

import com.github.pagehelper.PageHelper;
import com.wanxi.springboot1018.entity.Result;
import com.wanxi.springboot1018.mapper.UserMapper;
import com.wanxi.springboot1018.service.UserService;
import com.wanxi.springboot1018.entity.User;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.core.ValueOperations;
import org.springframework.stereotype.Service;

import javax.annotation.Resource;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {

    @Resource
    UserMapper userMapper;

    @Resource
    Result result;

    @Resource
    RedisTemplate redisTemplate;

    //logger用于输出记录
    private static org.slf4j.Logger logger = (Logger) LoggerFactory.getLogger(UserServiceImpl.class.getName());

    
    @Override
    public Result find(User user) {
        PageHelper.startPage(user.getPage(),10);


        ValueOperations valueOperations = redisTemplate.opsForValue();
        List userList=null;
        int tmpCount=0;

        //设置键：数据实体类型 + 页数
        String key1= "UserInfo"+user.getPage();
        String key2= "UserCount";

        //判断有没有redis用户数据
        List tmpUserList = (List) valueOperations.get(key1);
        int tmpCount= (int) valueOperations.get(key2);

        if(tmpUserList!=null && tmpCount>=0){//有则redis

            userList = tmpUserList;
            count= tmpCount;

            logger.info("当前使用redis：获取User信息");

        }else {//否则数据库

            //获取
            userList= userMapper.find(user);
            count=userMapper.getCount(user);
            //存入redis

            valueOperations.set(key1,userList);
            valueOperations.set(key2,count);

            logger.info("当前使用mysql：获取User信息");
        }

        result.setCount(count);
        result.setMsg("success");
        result.setCode(0);
        result.setData(userList);

        return result;
    }

   
}

7 使用Swagger进行测试(验证redis)

带上了redis的service层的表现如何?

首先我们把之前的redis缓存删除掉。

 没有redis缓存，去数据库取数据

我们像之前的一样，只传入page=1的参数

第二次取数据，从redis缓存中获取时

能够看到，读取速度差了一个数量级。

至此，redis的基本功能算是实现了

三、Redis在这个项目中起到的作用？

优势：
1，redis 是将所有数据存放在内存中，因此能够提升系统的响应能力，能够提升用户的体验。
2，服务端使用缓存能够减轻数据库服务器的压力。
3，提升系统性能：缩短响应时间；减少网络传输时间和应用延迟时间；增加用户并发；提高数据库资源的利用率；

细说redis的优点

1）支持数据持久化

虽然Redis是缓存数据库,但是Redis支持数据的持久化，内存中的数据还是会被保存在磁盘中，重启的时候再次加载进行使用。 
2）支持多种数据类型

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；

3）响应快速

由于数据加载到了内存，Redis 响应非常快，每秒可以执行大约 110 000 个写入操作，或者 81 000 个读操作，其速度远超数据库。

4）原子操作的特性

所有 Redis 的操作都是原子的，从而确保当两个客户同时访问 Redis 服务器时，得到的是更新后的值（最新值）。在需要高并发、需要锁的场合可以考虑使用 Redis 的事务

5）MultiUtility 工具

Redis 可以在如缓存、消息传递队列中使用（Redis 支持“发布+订阅”的消息模式），在应用程序如 Web 应用程序会话、网站页面点击数等任何短暂的数据中使用。
6）支持配置集群

Redis支持主从模式，可以配置集群，这样更利于支撑起大型的项目，这也是Redis的一大亮点。

7) Redis设计是单线程且支持高并发，支持多路IO复用

多路IO复用：这里“多路”指的是多个网络连接，“复用”指的是复用同一个线程。采用多路 I/O 复用技术可以让单个线程高效的处理多个连接请求（尽量减少网络IO的时间消耗）；

Redis为什么是单线程还支持高并发 - 走看看

四、Redis有哪些缺点，对未来的数据缓存应用有什么期望。

缺点：

1，需要考虑缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩的问题

2，缓存与数据库数据同步，同时存两份相同数据；（维护成本增加）

3.数据库容量受到内存的限制，仅能用于文本、对象等数据的高性能读写，因此Redis适合的场景主要局限在较小数据量的高性能操作和运算上。不支持图片、音乐等多媒体资源

4.Redis 不具备自动容错和恢复功能，如果是redis主从模式，主机从机的宕机都会导致前端部分读写请求失败，需要等待机器重启才能恢复。

5.Redis 较难支持在线扩容，在集群容量达到上限时在线扩容会变得很复杂。为避免这一问题，运维人员在系统上线时必须确保有足够的空间，这对资源造成了很大的浪费。

期望：

        缓存穿透是可以在代码层面上解决的问题，在没有数据的时候，能够返回假数据(空数据)给用户这样让客户端误以为有数据，缓存击穿、缓存雪崩需可以通过集群来实现数据备份。因此期望以后的类似redis的应用能够将以上问题解决，而不是抛给程序员。 

        维护成本这是缓存数据库必然的代价，既然要速度，那就必须要额外的数据以加载到内存及硬盘。

《Redis面试系列四、Redis不得不说的缺点｜CSDN创作打卡》_小雨下雨的雨的博客-CSDN博客_redis缺点

五、其他、拓展

redis可以实现5中基本类型的存储

结构类型	结构存储的值	结构的读写能力
String字符串	可以是字符串、整数或浮点数	对整个字符串或字符串的一部分进行操作；对整数或浮点数进行自增或自减操作；
List列表	一个链表，链表上的每个节点都包含一个字符串	对链表的两端进行push和pop操作，读取单个或多个元素；根据值查找或删除元素；
Set集合	包含字符串的无序集合	字符串的集合，包含基础的方法有看是否存在添加、获取、删除；还包含计算交集、并集、差集等
Hash散列	包含键值对的无序散列表	包含方法有添加、获取、删除单个元素
Zset有序集合	和散列一样，用于存储键值对	字符串成员与浮点数分数之间的有序映射；元素的排列顺序由分数的大小决定；包含方法有添加、获取、删除单个元素以及根据分值范围或成员来获取元素

指令操作:

Redis 数据类型 | 菜鸟教程

Redis五种基本数据类型_NeverOW的博客-CSDN博客_redis的五种数据类型