180713-Spring之借助Redis设计访问计数器之扩展篇

之前写了一篇博文，简单的介绍了下如何利用Redis配合Spring搭建一个web的访问计数器，之前的内容比较初级，现在考虑对其进行扩展，新增访问者记录

记录当前站点的总访问人数（根据Ip或则设备号）
记录当前访问者在总访问人数中的排名
记录每个子页面的访问计数，记录站点的总访问计数

推荐博文：

I. 数据结构设计

首先根据上面的几个数据维度进行划分，首先每个站点有自己独立的数据结构，其中访问者记录和每个页面对应的访问计数，肯定是不一样的，下面分别进行说明

1. 访问记录

要求记录每个访问者的IP或者设备号，以此来计算总得访问人数，以及当前的访问者在总得访问人数中的位置

List数据结构是否可行？

每次新来一个访问者，需要与所有的访问者进行对比，判断是否是新的访问者，是则插入列表；不是则查出其对应的位置

如果对redis的数据结构有一点了解，会直到有一个ZSet（有序的集合）正好适合这种场景

确保不会插入重复的数据，每个数据对应的score就是该访问者的首次访问排序

具体的结构类似

-- ip (score)
127.0.0.1   (1)
127.0.0.2   (2)
127.0.0.3   (3)
...

2. url计数

依然沿用之前的Hash数据结构，每个应用申请一个APPKEY，作为hash结构的Key，然后field则为具体的请求域名

具体的结构类似

appKey: // appKey
  blog.hhui.top: 1314  // 站点对应的总访问数
  blog.hhui.top/index: 1303 // 具体的页面对应的访问数
  blog.hhui.top/about: 11 // 具体的页面对应的访问数
appKey:
  blog.hhui.top: 1314
  blog.hhui.top/index: 1303
  blog.hhui.top/about: 11

II. 实现

具体的实现其实没有什么特别需要注意的地方，简单说一下几个关键点，一个是Redis的Hash和Zset两个数据结构的访问修改方法；一个则是如何获取访问者的IP

1. 获取客户端IP

在Spring中如何获取客户端IP呢？因为我个人的服务器是走的Nginx进行反向代理，所以需要在Nginx层添加一行配置，避免将客户端IP吃掉了

在nginx.con的配置中，转发的地方添加下面的一行

location / {
    proxy_set_header X-real-ip  $remote_addr;
}

然后就可以在代码层，通过解析HttpServletRequest参数，获取真实IP，这段代码网上比较多，直接拿来使用（我这里是放在了一个Filter层，在这里获取服务端关心的一些参数，供整个请求链路使用）

获取客户端IP方法

/**
 * 获取Ip地址
 * @param request
 * @return
 */
private static String getIpAdrress(HttpServletRequest request) {
    String Xip = request.getHeader("X-Real-IP");
    String XFor = request.getHeader("X-Forwarded-For");
    if(StringUtils.isNotEmpty(XFor) && !"unKnown".equalsIgnoreCase(XFor)){
        //多次反向代理后会有多个ip值，第一个ip才是真实ip
        int index = XFor.indexOf(",");
        if(index != -1){
            return XFor.substring(0,index);
        }else{
            return XFor;
        }
    }
    XFor = Xip;
    if(StringUtils.isNotEmpty(XFor) && !"unKnown".equalsIgnoreCase(XFor)){
        return XFor;
    }
    if (StringUtils.isBlank(XFor) || "unknown".equalsIgnoreCase(XFor)) {
        XFor = request.getHeader("Proxy-Client-IP");
    }
    if (StringUtils.isBlank(XFor) || "unknown".equalsIgnoreCase(XFor)) {
        XFor = request.getHeader("WL-Proxy-Client-IP");
    }
    if (StringUtils.isBlank(XFor) || "unknown".equalsIgnoreCase(XFor)) {
        XFor = request.getHeader("HTTP_CLIENT_IP");
    }
    if (StringUtils.isBlank(XFor) || "unknown".equalsIgnoreCase(XFor)) {
        XFor = request.getHeader("HTTP_X_FORWARDED_FOR");
    }
    if (StringUtils.isBlank(XFor) || "unknown".equalsIgnoreCase(XFor)) {
        XFor = request.getRemoteAddr();
    }
    return XFor;
}

2. Redis操作

接下来就是redis数据结果的操作了，关于Spring中如何配置和简单使用RedisTemplate可以参考《180611-Spring之RedisTemplate配置与使用》

下面简单贴一下核心的Redis操作代码, 关于Hash的访问就没啥好说的，参考上一篇博文即可

/**
 * 获取redis中指定value的score
 *
 * @param key   唯一key
 * @param value 存在redis中的实际值（计数组件中value即为客户端IP)
 * @return
 */
public static Long zScore(String key, String value) {
    return template.execute((RedisCallback<Long>) con -> {
        Double ans = con.zScore(toBytes(key), toBytes(value));
        return ans == null ? 0 : ans.longValue();
    });
}
/**
 * 表示新增一条记录
 *
 * @param key
 * @param value 对应客户端ip
 * @param score 对应客户端访问的排名
 * @return 当set中没有记录时，返回true；否则返回false
 */
public static Boolean zAdd(String key, String value, long score) {
    return template.execute((RedisCallback<Boolean>) con -> con.zAdd(toBytes(key), score, toBytes(value)));
}
/**
 * 获取zset中最大的score，即在计数组件中，这个值就是总得访问人数
 * @param key
 * @return
 */
public static Long zMaxScore(String key) {
    return template.execute((RedisCallback<Long>) con -> {
        Set<RedisZSetCommands.Tuple> set = con.zRangeWithScores(toBytes(key), -1, -1);
        if (CollectionUtils.isEmpty(set)) {
            return 0L;
        }
        Double score = set.stream().findFirst().get().getScore();
        return score.longValue();
    });
}

主要的redis操作是上面三个方法，那么怎么调用的呢？直接看下面的逻辑即可，比较清晰

获取站点的总访问人数
尝试获取访问者的排名
如果没有获取到排名，表示首次访问，则需要新插入一条记录
获取到排名，则直接返回

public CountDTO visit(String appKey, String url) {
    String visitKey = visitKey(appKey);
    // 首先是获取站点的总访问人数
    long visitTotalNum = QuickRedisClient.zMaxScore(visitKey);
    // 获取访问者在总访问人数中的排名，如果为0，表示该用户没有访问过
    long visitIndex = QuickRedisClient.zScore(visitKey, ReqInfoContext.getReqInfo().getClientIp());
    if (visitIndex == 0) {
        // 不存在（即用户没有访问过），则需要添加一条访问记录
        visitTotalNum += 1;
        visitIndex = visitTotalNum;
        QuickRedisClient.zAdd(visitKey, ReqInfoContext.getReqInfo().getClientIp(), visitIndex);
    }
    // 构建DO对象
}

看到上面这一段逻辑的实现，如果一点疑问都没有，那我不得不怀疑是否真的看了这篇博文了，或者说就是单纯的看了而已，却没有一点的收货

重点说明，上面的实现有并发问题、并发问题、并发问题，重要的事情说三遍，至于为什么以及该如何解决，欢迎讨论

一个实际使用这个计数器的case，就是个人的博客网站了，欢迎点击查看:

小灰灰blog: https://blog.hhui.top/
小灰灰blog: https://liuyueyi.github.io/hexblog/

III. 其他

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