JAVAEE——宜立方商城06：Redis安装、数据类型和持久化方案、Redis集群分析与搭建、实现缓存和同步
1. 学习计划
1、首页轮播图展示
2、Redis服务器搭建
3、向业务逻辑中添加缓存。
4、使用redis做缓存
5、缓存同步。
2. 首页轮播图动态展示
2.1. 功能分析
根据分类id查询内容列表，把内容展示到首页。
内容分类id需要是固定的。可以配置到属性文件中。
展示首页之前，先查询内容列表，然后展示到首页。
2.2. Dao层
单表查询。可以使用逆向工程。
2.3. Service层
参数：内容分类id
返回值：List<TbContent>
业务逻辑：
根据分类id查询内容列表。
@Override
public List<TbContent> getContentList(long cid) {
//根据分类id查询内容列表
//设置查询条件
TbContentExample example = new TbContentExample();
Criteria criteria = example.createCriteria();
criteria.andCategoryIdEqualTo(cid);
//执行查询
List<TbContent> list = contentMapper.selectByExample(example);
return list;
}
需要把接口安装到本地仓库。
2.4. 表现层
引用服务：
Springmvc.xml中添加引用：
需要在展示首页的Controller中添加业务逻辑。
3. Redis的安装
3.1. Redis的安装
Redis是c语言开发的。
安装redis需要c语言的编译环境。如果没有gcc需要在线安装。yum install gcc-c++
安装步骤：
第一步：redis的源码包上传到linux系统。
第二步：解压缩redis。（tar zxf）
第三步：编译。进入redis源码目录。make
第四步：安装。make install PREFIX=/usr/local/redis
PREFIX参数指定redis的安装目录。一般软件安装到/usr目录下
3.2. 连接redis
3.2.1. redis的启动：
前端启动：在redis的安装目录下直接启动redis-server
[root@localhost bin]# ./redis-server
后台启动：
把/root/redis-3.0.0/redis.conf复制到/usr/local/redis/bin目录下
[root@localhost redis-3.0.0]# cp redis.conf /usr/local/redis/bin/
修改配置文件：
[root@localhost bin]# ./redis-server redis.conf
查看redis进程：
[root@localhost bin]# ps aux|grep redis
root 5190 0.1 0.3 33936 1712 ? Ssl 18:23 0:00 ./redis-server *:6379
root 5196 0.0 0.1 4356 728 pts/0 S+ 18:24 0:00 grep redis
[root@localhost bin]#
3.2.2. Redis-cli
[root@localhost bin]# ./redis-cli
默认连接localhost运行在6379端口的redis服务。
[root@localhost bin]# ./redis-cli -h 192.168.25.129 -p 6379
-h：连接的服务器的地址
-p：服务的端口号
关闭redis：[root@localhost bin]# ./redis-cli shutdown
3.3. Redis五种数据类型
String：key-value（做缓存）
Redis中所有的数据都是字符串。命令不区分大小写，key是区分大小写的。Redis是单线程的。Redis中不适合保存内容大的数据。
get、set、
incr：加一（生成id）
Decr：减一
Keys * 看全部
Hash：key-fields-values（做缓存）
相当于一个key对于一个map，map中还有key-value
使用hash对key进行归类。
Hset：向hash中添加内容
Hget：从hash中取内容
List：有顺序可重复
192.168.25.129:6379> lpush list1 a b c d
(integer) 4
192.168.25.129:6379> lrange list1 0 -1
1) "d"
2) "c"
3) "b"
4) "a"
192.168.25.129:6379> rpush list1 1 2 3 4
(integer) 8
192.168.25.129:6379> lrange list1 0 -1
1) "d"
2) "c"
3) "b"
4) "a"
5) "1"
6) "2"
7) "3"
8) "4"
192.168.25.129:6379>
192.168.25.129:6379> lpop list1
"d"
192.168.25.129:6379> lrange list1 0 -1
1) "c"
2) "b"
3) "a"
4) "1"
5) "2"
6) "3"
7) "4"
192.168.25.129:6379> rpop list1
"4"
192.168.25.129:6379> lrange list1 0 -1
1) "c"
2) "b"
3) "a"
4) "1"
5) "2"
6) "3"
192.168.25.129:6379>
Set：元素无顺序，不能重复
192.168.25.129:6379> sadd set1 a b c c c d
(integer) 4
192.168.25.129:6379> smembers set1
1) "b"
2) "c"
3) "d"
4) "a"
192.168.25.129:6379> srem set1 a
(integer) 1
192.168.25.129:6379> smembers set1
1) "b"
2) "c"
3) "d"
192.168.25.129:6379>
还有集合运算命令，自学。
SortedSet（zset）：有顺序，不能重复
192.168.25.129:6379> zadd zset1 2 a 5 b 1 c 6 d
(integer) 4
192.168.25.129:6379> zrange zset1 0 -1
1) "c"
2) "a"
3) "b"
4) "d"
192.168.25.129:6379> zrem zset1 a
(integer) 1
192.168.25.129:6379> zrange zset1 0 -1
1) "c"
2) "b"
3) "d"
192.168.25.129:6379> zrevrange zset1 0 -1
1) "d"
2) "b"
3) "c"
192.168.25.129:6379> zrange zset1 0 -1 withscores
1) "c"
2) "1"
3) "b"
4) "5"
5) "d"
6) "6"
192.168.25.129:6379> zrevrange zset1 0 -1 withscores
1) "d"
2) "6"
3) "b"
4) "5"
5) "c"
6) "1"
192.168.25.129:6379>
3.4. Key命令
设置key的过期时间。
Expire key second：设置key的过期时间
Ttl key：查看key的有效期
Persist key：清除key的过期时间。Key持久化。
192.168.25.129:6379> expire Hello 100
(integer) 1
192.168.25.129:6379> ttl Hello
(integer) 77
Persist key 持久化回去
4. Redis的持久化方案
Redis的所有数据都是保存到内存中的。
Rdb：快照形式，定期把内存中当前时刻的数据保存到磁盘。Redis默认支持的持久化方案。
aof形式：append only file。把所有对redis数据库操作的命令，增删改操作的命令。保存到文件中。数据库恢复时把所有的命令执行一遍即可。
在redis.conf配置文件中配置。
Rdb：
Aof的配置：
两种持久化方案同时开启使用aof文件来恢复数据库。
5. Redis集群的搭建
5.1. redis-cluster架构图
redis-cluster投票:容错
架构细节:
(1)所有的redis节点彼此互联(PING-PONG机制),内部使用二进制协议优化传输速度和带宽.
(2)节点的fail是通过集群中超过半数的节点检测失效时才生效.
(3)客户端与redis节点直连,不需要中间proxy层.客户端不需要连接集群所有节点,连接集群中任何一个可用节点即可
(4)redis-cluster把所有的物理节点映射到[0-16383]slot上,cluster 负责维护node<->slot<->value
Redis 集群中内置了 16384 个哈希槽，当需要在 Redis 集群中放置一个 key-value 时，redis 先对 key 使用 crc16 算法算出一个结果，然后把结果对 16384 求余数，这样每个 key 都会对应一个编号在 0-16383 之间的哈希槽，redis 会根据节点数量大致均等的将哈希槽映射到不同的节点
5.2. Redis集群的搭建
Redis集群中至少应该有三个节点。要保证集群的高可用，需要每个节点有一个备份机。
Redis集群至少需要6台服务器。
搭建伪分布式。可以使用一台虚拟机运行6个redis实例。需要修改redis的端口号7001-7006
5.2.1. 集群搭建环境
1、使用ruby脚本搭建集群。需要ruby的运行环境。
安装ruby
yum install ruby
yum install rubygems
2、安装ruby脚本运行使用的包。
[root@localhost ~]# gem install redis-3.0.0.gem
Successfully installed redis-3.0.0
1 gem installed
Installing ri documentation for redis-3.0.0...
Installing RDoc documentation for redis-3.0.0...
[root@localhost ~]#
[root@localhost ~]# cd redis-3.0.0/src
[root@localhost src]# ll *.rb
-rwxrwxr-x. 1 root root 48141 Apr 1 2015 redis-trib.rb
5.2.2. 搭建步骤
需要6台redis服务器。搭建伪分布式。
需要6个redis实例。
需要运行在不同的端口7001-7006
第一步：创建6个redis实例，每个实例运行在不同的端口。需要修改redis.conf配置文件。配置文件中还需要把cluster-enabled yes前的注释去掉。
第二步：启动每个redis实例。
第三步：使用ruby脚本搭建集群。
|
./redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.25.129:7001 192.168.25.129:7002 192.168.25.129:7003 192.168.25.129:7004 192.168.25.129:7005 192.168.25.129:7006 |
创建关闭集群的脚本：
[root@localhost redis-cluster]# vim shutdow-all.sh
redis01/redis-cli -p 7001 shutdown
redis01/redis-cli -p 7002 shutdown
redis01/redis-cli -p 7003 shutdown
redis01/redis-cli -p 7004 shutdown
redis01/redis-cli -p 7005 shutdown
redis01/redis-cli -p 7006 shutdown
[root@localhost redis-cluster]# chmod u+x shutdow-all.sh
注意：port和nodes文件，不能设置成相同nodes名字的，而且端口也设置成不一样。
|
[root@localhost redis-cluster]# ./redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.25.129:7001 192.168.25.129:7002 192.168.25.129:7003 192.168.25.129:7004 192.168.25.129:7005 192.168.25.129:7006 >>> Creating cluster Connecting to node 192.168.25.129:7001: OK Connecting to node 192.168.25.129:7002: OK Connecting to node 192.168.25.129:7003: OK Connecting to node 192.168.25.129:7004: OK Connecting to node 192.168.25.129:7005: OK Connecting to node 192.168.25.129:7006: OK >>> Performing hash slots allocation on 6 nodes... Using 3 masters: 192.168.25.129:7001 192.168.25.129:7002 192.168.25.129:7003 Adding replica 192.168.25.129:7004 to 192.168.25.129:7001 Adding replica 192.168.25.129:7005 to 192.168.25.129:7002 Adding replica 192.168.25.129:7006 to 192.168.25.129:7003 M: 2e48ae301e9c32b04a7d4d92e15e98e78de8c1f3 192.168.25.129:7001 slots:0-5460 (5461 slots) master M: 8cd93a9a943b4ef851af6a03edd699a6061ace01 192.168.25.129:7002 slots:5461-10922 (5462 slots) master M: 2935007902d83f20b1253d7f43dae32aab9744e6 192.168.25.129:7003 slots:10923-16383 (5461 slots) master S: 74f9d9706f848471583929fc8bbde3c8e99e211b 192.168.25.129:7004 replicates 2e48ae301e9c32b04a7d4d92e15e98e78de8c1f3 S: 42cc9e25ebb19dda92591364c1df4b3a518b795b 192.168.25.129:7005 replicates 8cd93a9a943b4ef851af6a03edd699a6061ace01 S: 8b1b11d509d29659c2831e7a9f6469c060dfcd39 192.168.25.129:7006 replicates 2935007902d83f20b1253d7f43dae32aab9744e6 Can I set the above configuration? (type 'yes' to accept): yes >>> Nodes configuration updated >>> Assign a different config epoch to each node >>> Sending CLUSTER MEET messages to join the cluster Waiting for the cluster to join..... >>> Performing Cluster Check (using node 192.168.25.129:7001) M: 2e48ae301e9c32b04a7d4d92e15e98e78de8c1f3 192.168.25.129:7001 slots:0-5460 (5461 slots) master M: 8cd93a9a943b4ef851af6a03edd699a6061ace01 192.168.25.129:7002 slots:5461-10922 (5462 slots) master M: 2935007902d83f20b1253d7f43dae32aab9744e6 192.168.25.129:7003 slots:10923-16383 (5461 slots) master M: 74f9d9706f848471583929fc8bbde3c8e99e211b 192.168.25.129:7004 slots: (0 slots) master replicates 2e48ae301e9c32b04a7d4d92e15e98e78de8c1f3 M: 42cc9e25ebb19dda92591364c1df4b3a518b795b 192.168.25.129:7005 slots: (0 slots) master replicates 8cd93a9a943b4ef851af6a03edd699a6061ace01 M: 8b1b11d509d29659c2831e7a9f6469c060dfcd39 192.168.25.129:7006 slots: (0 slots) master replicates 2935007902d83f20b1253d7f43dae32aab9744e6 [OK] All nodes agree about slots configuration. >>> Check for open slots... >>> Check slots coverage... [OK] All 16384 slots covered. [root@localhost redis-cluster]# |
5.3. 集群的使用方法
Redis-cli连接集群。
[root@localhost redis-cluster]# redis01/redis-cli -p 7002 -c
-c：代表连接的是redis集群
6. Jedis
需要把jedis依赖的jar包添加到工程中。Maven工程中需要把jedis的坐标添加到依赖。
推荐添加到服务层。E3-content-Service工程中。
6.1. 连接单机版
第一步：创建一个Jedis对象。需要指定服务端的ip及端口。
第二步：使用Jedis对象操作数据库，每个redis命令对应一个方法。
第三步：打印结果。
第四步：关闭Jedis
@Test
public void testJedis() throws Exception {
// 第一步：创建一个Jedis对象。需要指定服务端的ip及端口。
Jedis jedis = new Jedis("192.168.25.129", 6379);
// 第二步：使用Jedis对象操作数据库，每个redis命令对应一个方法。
String result = jedis.get("hello");
// 第三步：打印结果。
System.out.println(result);
// 第四步：关闭Jedis
jedis.close();
}
6.2. 连接单机版使用连接池
第一步：创建一个JedisPool对象。需要指定服务端的ip及端口。
第二步：从JedisPool中获得Jedis对象。
第三步：使用Jedis操作redis服务器。
第四步：操作完毕后关闭jedis对象，连接池回收资源。
第五步：关闭JedisPool对象。
@Test
public void testJedisPool() throws Exception {
// 第一步：创建一个JedisPool对象。需要指定服务端的ip及端口。
JedisPool jedisPool = new JedisPool("192.168.25.129", 6379);
// 第二步：从JedisPool中获得Jedis对象。
Jedis jedis = jedisPool.getResource();
// 第三步：使用Jedis操作redis服务器。
jedis.set("jedis", "test");
String result = jedis.get("jedis");
System.out.println(result);
// 第四步：操作完毕后关闭jedis对象，连接池回收资源。
jedis.close();
// 第五步：关闭JedisPool对象。
jedisPool.close();
}
6.3. 连接集群版
第一步：使用JedisCluster对象。需要一个Set<HostAndPort>参数。Redis节点的列表。
第二步：直接使用JedisCluster对象操作redis。在系统中单例存在。
第三步：打印结果
第四步：系统关闭前，关闭JedisCluster对象。
@Test
public void testJedisCluster() throws Exception {
// 第一步：使用JedisCluster对象。需要一个Set<HostAndPort>参数。Redis节点的列表。
Set<HostAndPort> nodes = new HashSet<>();
nodes.add(new HostAndPort("192.168.25.129", 7001));
nodes.add(new HostAndPort("192.168.25.129", 7002));
nodes.add(new HostAndPort("192.168.25.129", 7003));
nodes.add(new HostAndPort("192.168.25.129", 7004));
nodes.add(new HostAndPort("192.168.25.129", 7005));
nodes.add(new HostAndPort("192.168.25.129", 7006));
JedisCluster jedisCluster = new JedisCluster(nodes);
// 第二步：直接使用JedisCluster对象操作redis。在系统中单例存在。
jedisCluster.set("hello", "100");
String result = jedisCluster.get("hello");
// 第三步：打印结果
System.out.println(result);
// 第四步：系统关闭前，关闭JedisCluster对象。
jedisCluster.close();
}
7. 向业务逻辑中添加缓存
7.1. 接口封装
常用的操作redis的方法提取出一个接口，分别对应单机版和集群版创建两个实现类。
7.1.1. 接口定义
public interface JedisClient {
String set(String key, String value);
String get(String key);
Boolean exists(String key);
Long expire(String key, int seconds);
Long ttl(String key);
Long incr(String key);
Long hset(String key, String field, String value);
String hget(String key, String field);
Long hdel(String key, String... field);
}
7.1.2. 单机版实现类
public class JedisClientPool implements JedisClient {
@Autowired
private JedisPool jedisPool;
@Override
public String set(String key, String value) {
Jedis jedis = jedisPool.getResource();
String result = jedis.set(key, value);
jedis.close();
return result;
}
@Override
public String get(String key) {
Jedis jedis = jedisPool.getResource();
String result = jedis.get(key);
jedis.close();
return result;
}
@Override
public Boolean exists(String key) {
Jedis jedis = jedisPool.getResource();
Boolean result = jedis.exists(key);
jedis.close();
return result;
}
@Override
public Long expire(String key, int seconds) {
Jedis jedis = jedisPool.getResource();
Long result = jedis.expire(key, seconds);
jedis.close();
return result;
}
@Override
public Long ttl(String key) {
Jedis jedis = jedisPool.getResource();
Long result = jedis.ttl(key);
jedis.close();
return result;
}
@Override
public Long incr(String key) {
Jedis jedis = jedisPool.getResource();
Long result = jedis.incr(key);
jedis.close();
return result;
}
@Override
public Long hset(String key, String field, String value) {
Jedis jedis = jedisPool.getResource();
Long result = jedis.hset(key, field, value);
jedis.close();
return result;
}
@Override
public String hget(String key, String field) {
Jedis jedis = jedisPool.getResource();
String result = jedis.hget(key, field);
jedis.close();
return result;
}
@Override
public Long hdel(String key, String... field) {
Jedis jedis = jedisPool.getResource();
Long result = jedis.hdel(key, field);
jedis.close();
return result;
}
}
配置：applicationContext-redis.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context" xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop" xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans4.2.xsd
http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context4.2.xsd
http://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop4.2.xsd http://www.springframework.org/schema/tx http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx4.2.xsd
http://www.springframework.org/schema/util http://www.springframework.org/schema/util/spring-util4.2.xsd"> <!-- 配置单机版的连接 -->
<bean id="jedisPool" class="redis.clients.jedis.JedisPool">
<constructor-arg name="host" value="192.168.25.129"></constructor-arg>
<constructor-arg name="port" value="6379"></constructor-arg>
</bean>
<bean id="jedisClientPool" class="cn.e3mall.jedis.JedisClientPool"/> </beans>
7.1.3. 集群版实现类
package cn.e3mall.jedis;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import redis.clients.jedis.JedisCluster;
public class JedisClientCluster implements JedisClient {
@Autowired
private JedisCluster jedisCluster;
@Override
public String set(String key, String value) {
return jedisCluster.set(key, value);
}
@Override
public String get(String key) {
return jedisCluster.get(key);
}
@Override
public Boolean exists(String key) {
return jedisCluster.exists(key);
}
@Override
public Long expire(String key, int seconds) {
return jedisCluster.expire(key, seconds);
}
@Override
public Long ttl(String key) {
return jedisCluster.ttl(key);
}
@Override
public Long incr(String key) {
return jedisCluster.incr(key);
}
@Override
public Long hset(String key, String field, String value) {
return jedisCluster.hset(key, field, value);
}
@Override
public String hget(String key, String field) {
return jedisCluster.hget(key, field);
}
@Override
public Long hdel(String key, String... field) {
return jedisCluster.hdel(key, field);
}
}
Spring的配置：
<!-- 集群版的配置 -->
<bean id="jedisCluster" class="redis.clients.jedis.JedisCluster">
<constructor-arg>
<set>
<bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
<constructor-arg name="host" value="192.168.25.129"></constructor-arg>
<constructor-arg name="port" value="7001"></constructor-arg>
</bean>
<bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
<constructor-arg name="host" value="192.168.25.129"></constructor-arg>
<constructor-arg name="port" value="7002"></constructor-arg>
</bean>
<bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
<constructor-arg name="host" value="192.168.25.129"></constructor-arg>
<constructor-arg name="port" value="7003"></constructor-arg>
</bean>
<bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
<constructor-arg name="host" value="192.168.25.129"></constructor-arg>
<constructor-arg name="port" value="7004"></constructor-arg>
</bean>
<bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
<constructor-arg name="host" value="192.168.25.129"></constructor-arg>
<constructor-arg name="port" value="7005"></constructor-arg>
</bean>
<bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
<constructor-arg name="host" value="192.168.25.129"></constructor-arg>
<constructor-arg name="port" value="7006"></constructor-arg>
</bean>
</set>
</constructor-arg>
</bean>
<bean id="jedisClientCluster" class="cn.e3mall.jedis.JedisClientCluster"/>
注意：单机版和集群版不能共存，使用单机版时注释集群版的配置。使用集群版，把单机版注释。
7.2. 封装代码测试
@Test
public void testJedisClient() throws Exception {
//初始化Spring容器
ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("classpath:spring/applicationContext-redis.xml");
//从容器中获得JedisClient对象
JedisClient jedisClient = applicationContext.getBean(JedisClient.class);
jedisClient.set("first", "100");
String result = jedisClient.get("first");
System.out.println(result); }
7.3. 添加缓存
7.3.1. 功能分析
查询内容列表时添加缓存。
1、查询数据库之前先查询缓存。
2、查询到结果，直接响应结果。
3、查询不到，缓存中没有需要查询数据库。
4、把查询结果添加到缓存中。
5、返回结果。
向redis中添加缓存：
Key：cid
Value：内容列表。需要把java对象转换成json。
使用hash对key进行归类。
HASH_KEY:HASH
|--KEY:VALUE
|--KEY:VALUE
|--KEY:VALUE
|--KEY:VALUE
注意：添加缓存不能影响正常业务逻辑。
7.3.2. 代码实现
@Override
public List<TbContent> getContentList(long cid) {
//查询缓存
try {
String json = jedisClient.hget(CONTENT_KEY, cid + "");
//判断json是否为空
if (StringUtils.isNotBlank(json)) {
//把json转换成list
List<TbContent> list = JsonUtils.jsonToList(json, TbContent.class);
return list;
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
//根据cid查询内容列表
TbContentExample example = new TbContentExample();
//设置查询条件
Criteria criteria = example.createCriteria();
criteria.andCategoryIdEqualTo(cid);
//执行查询
List<TbContent> list = contentMapper.selectByExample(example);
//向缓存中添加数据
try {
jedisClient.hset(CONTENT_KEY, cid + "", JsonUtils.objectToJson(list));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return list;
}
7.4. 缓存同步
对内容信息做增删改操作后只需要把对应缓存删除即可。
可以根据cid删除。
@Override
public E3Result addContent(TbContent content) {
//补全属性
content.setCreated(new Date());
content.setUpdated(new Date());
//插入数据
contentMapper.insert(content);
//缓存同步
jedisClient.hdel(CONTENT_KEY, content.getCategoryId().toString()); return E3Result.ok();
}
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