瑞吉外卖项目——缓存优化

用户数量多，系统访问量大

频繁访问数据库，系统性能下降，用户体验差

环境搭建

maven坐标

在项目的pom.xml文件中导入spring data redis的maven坐标:

<dependency>
      <groupId>org.springframework.bootgroupId>
      <artifactId>spring-boot-starter-data-redisartifactId>
dependency>

在项目的pom.xml文件中导入spring data redis的maven坐标:

配置文件

在项目的application.yml中加入redis相关配置:

spring:
  redis:
    host: 172.17.2.94
    port: 6379
    password: root@123456
    database: 0

配置类

在项目中加入配置类RedisConfig:

@Configuration
public class RedisConfig extends CachingConfigurerSupport {
    @Bean
    public RedisTemplate<Object, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory connectionFactory) {
        RedisTemplate<Object, Object> redisTemplate = new RedisTemplate<>();
        //默认的Key序列化器为：JdkSerializationRedisSerializer
        redisTemplate.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        redisTemplate.setConnectionFactory(connectionFactory);
        return redisTemplate;
    }
}

缓存短信验证码

前面我们已经实现了移动端手机验证码登录，随机生成的验证码我们是保存在HttpSession中的。现在需要改造为将验证码缓存在Redis中，具体的实现思路如下:

1. 在服务端UserController中注入RedisTemplate对象，用于操作Redis

   @Autowired
   private RedisTemplate redisTemplate;
   

2. 在服务端UserController的sendMsg方法中，将随机生成的验证码缓存到Redis中，并设置有效期为5分钟

   //将生成的验证码缓存到Redis中，并且设置有效期为5分钟
   redisTemplate.opsForValue().set(phone, code, 5, TimeUnit.MINUTES);
   

3. 在服务端UserController的login方法中，从Redis中获取缓存的验证码，如果登录成功则删除Redis中的验证码

   //从Redis中获取缓存的验证码
   String codeInRedis = (String) redisTemplate.opsForValue().get(phone);
   

缓存菜品数据

前面我们已经实现了移动端菜品查看功能，对应的服务端方法为DishController的list方法，此方法会根据前端提交的查询条件进行数据库查询操作。在高并发的情况下，频繁查询数据库会导致系统性能下降，服务端响应时间增长。现在需要对此方法进行缓存优化，提高系统的性能。
具体的实现思路如下:

1. 改造DishController的list方法，先从Redis中获取菜品数据，如果有则直接返回，无需查询数据库;如果没有则查询数据库，并将查询到的菜品数据放入Redis。

   List<DishDto> listDto = null;
   //先从redis中获取缓存数据
   String key = "dish_" + dish.getCategoryId() + "_" + dish.getStatus();//dish_1397844263642378242_1
   listDto = (List<DishDto>) redisTemplate.opsForValue().get(key);
   if (listDto != null) {
       //如果存在，直接返回，无需查询数据库
       return R.success(listDto);
   }
   //如果不存在，需要查询数据库，将查询到的菜品数据缓存到Redis
   //...查数据库
   redisTemplate.opsForValue().set(key, listDto, 60, TimeUnit.MINUTES);
   

2. 改造DishController的save和update方法，加入清理缓存的逻辑

   • 方式一

   //清理所有菜品的缓存数据
   Set keys = redisTemplate.keys("dish_*");
   redisTemplate.delete(keys) ;
   

   • 方式二

   //清理某个分类下面的菜品缓存数据
   String key = "dish_" + dishDto.getCategoryId() + "_1";
   redisTemplate.delete(key);
   

在使用缓存过程中，要注意保证数据库中的数据和缓存中的数据一致，如果数据库中的数据发生变化，需要及时清理缓存数据。

Spring Cache

Spring Cache介绍

spring Cache是一个框架，实现了基于注解的缓存功能，只需要简单地加一个注解，就能实现缓存功能。

Spring Cache提供了一层抽象，底层可以切换不同的cache实现。具体就是通过CacheManager接口来统一不同的缓存技术。

CacheManager是Spring提供的各种缓存技术抽象接口。

针对不同的缓存技术需要实现不同的CacheManager:

CacheManager	描述
EhCacheCacheManager	使用EhCache作为缓存技术
GuavaCacheManager	使用Google的Guavacache作为缓存技术
RedisCacheManager	使用Redis作为缓存技术

Spring Cache常用注解

注解	说明
@EnableCaching	开启缓存注解功能
@Cacheable	在方法执行前spring先查看缓存中是否有数据，如果有数据，则直接返回缓存数据; 若没有数据，调用方法并将方法返回值放到缓存中
@CachePut	将方法的返回值放到缓存中
@CacheEvict	将一条或多条数据从缓存中删除

• 在spring boot项目中，使用缓存技术只需在项目中导入相关缓存技术的依赖包，并在启动类上使用@EnableCaching开启缓存支持即可。
• 例如，使用Redis作为缓存技术，只需要导入Spring data Redis的maven坐标即可。

CacheEvict（清除缓存）注解支持SpEL（Spring Expression Language，Spring表达式语言），取值时有多种写法：

@CacheEvict(value = "userCache", key = "#pO")//获取方法的第一个参数
//@CacheEvict(value = "userCache ", key = "#root.args[0]")//获取方法的第一个参数
//@CacheEvict(value = "userCache", key = "#id")//获取方法指定名称的参数
//@CacheEvict(value = "userCache", key = "#result")//获取方法的返回值
@DeleteMapping("/{id}")
public void delete (@PathVariable Long id){
	userService.removeById(id) ;
}

Spring Cache使用方式

在Spring Boot项目中使用Spring Cache的操作步骤(使用redis缓存技术):

1. 导入maven坐标
   spring-boot-starter-data-redis、spring-boot-starter-cache

2. 配置application.yml

   spring:
     cache:
       redis:
         time-to-live: 1800000 #设置缓存有效期(ms)
   

3. 在启动类上加入@EnableCaching注解，开启缓存注解功能

4. 在Controller的方法上加入@Cacheable、@cacheEvict等注解，进行缓存操作

缓存套餐数据

前面我们已经实现了移动端套餐查看功能，对应的服务端方法为SetmealController的list方法，此方法会根据前端提交的查询条件进行数据库查询操作。

在高并发的情况下，频繁查询数据库会导致系统性能下降，服务端响应时间增长。

现在需要对此方法进行缓存优化，提高系统的性能。

具体的实现思路如下:

1. 导入Spring Cache和Redis相关maven坐标

   <dependency>
       <groupId>org.springframework.bootgroupId>
       <artifactId>spring-boot-starter-cacheartifactId>
   dependency>
   

   <dependency>
     <groupId>org.springframework.bootgroupId>
     <artifactId>spring-boot-starter-data-redisartifactId>
   dependency>
   

2. 在application.yml中配置缓存数据的过期时间

   spring:
     cache:
       redis:
         time-to-live: 1800000 #设置缓存数据的过期时间(ms)
   

3. 在启动类上加入@EnableCaching注解，开启缓存注解功能

   @Slf4j//配置log
   @SpringBootApplication
   @ServletComponentScan//开启filter注解扫描
   @EnableTransactionManagement//开启事务注解支持
   @EnableCaching//开启Spring Cache注解方式的缓存功能
   public class ReggieApplication {
       public static void main(String[] args) {
           SpringApplication.run(ReggieApplication.class, args);
           log.info("项目启动成功...");
       }
   }
   

4. 在SetmealController的list方法上加入@Cacheable注解

   @GetMapping("/list")
   @Cacheable(value = "setmealCache", key = "#setmeal.categoryId + '_' + #setmeal.status")
   public R<List<Setmeal>> list(Setmeal setmeal)
   

5. 在SetmealController的save和delete方法上加入CacheEvict注解

   @PostMapping
   @CacheEvict(value = "setmealCache" , allEntries = true)
   public R<String> save(@RequestBody SetmealDto setmealDto)
   

   @DeleteMapping
   @CacheEvict(value = "setmealCache" , allEntries = true)
   public R<String> delete(@RequestParam List<Long> ids)
   

注意：需要为返回的R对象设置序列化器：

public class R<T> implements Serializable