Spring Boot 项目实战（四）集成 Redis
一、前言
上篇介绍了接口文档工具 Swagger 及项目监控工具 JavaMelody 的集成过程，使项目更加健壮。在 JAVA Web 项目某些场景中，我们需要用缓存解决如热点数据访问的性能问题，业界常用的中间件如 Memcached 、 Redis 等。相比 Memcached ，Redis 支持更丰富的数据结构。本篇将主要介绍在 Spring Boot 中集成 Redis 的过程。
二、集成 Redis
在 Spring Boot 中使用 Redis 有两种方式：
- 基于 RedisTemplate 类，该类是 Spring Data 提供的工具，可以直接注入使用。
- 基于 Jedis，Jedis 是 Redis 官方推荐的面向 JAVA 的客户端。
本文将介绍第一种使用方式。
2.1 引入依赖包
其实 Spring Boot 提供的父工程中已经包含了所依赖的 Redis jar 包，我们只需在相应模块引入即可。第一篇我们已经提到过 demo-common 层是公用组件层，那么 Redis 相关的声明及配置应该在该层定义。于是乎在 demo-common 层的 pom 文件中引入 Redis 的依赖包。
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
2.2 RedisTemplate 的自动配置
其实我们现在就可以在项目中注入 RedisTemplate 并使用了，至于原因，首先看下「 RedisAutoConfiguration 」类的源码：
@Configuration
@ConditionalOnClass({RedisOperations.class})
@EnableConfigurationProperties({RedisProperties.class})
@Import({LettuceConnectionConfiguration.class, JedisConnectionConfiguration.class})
public class RedisAutoConfiguration {
public RedisAutoConfiguration() {
}
@Bean
@ConditionalOnMissingBean(
name = {"redisTemplate"}
)
public RedisTemplate<Object, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) throws UnknownHostException {
RedisTemplate<Object, Object> template = new RedisTemplate();
template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
return template;
}
@Bean
@ConditionalOnMissingBean
public StringRedisTemplate stringRedisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) throws UnknownHostException {
StringRedisTemplate template = new StringRedisTemplate();
template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
return template;
}
}
从源码可以看出，Spring Boot 会自动帮我们生成了一个 RedisTemplate 及一个 StringRedisTemplate ，但是这个 RedisTemplate 的泛型是 <Object, Object> ，如果我们直接使用就需要处理各种类型转换。所以为了方便使用，我们需要自定义一个泛型为 <String, Object> 的 RedisTemplate 。
而 @ConditionalOnMissingBean 注解的作用是在当前 Spring 上下文中不存在某个对象时，才会自动实例化一个 Bean 。因此我们可以自定义 RedisTemplate 从而替代默认的。
2.2 自定义 Redis 配置类
Spring Data 提供了若干个 Serializer ，主要包括：
- JdkSerializationRedisSerializer — 使用 JAVA 自带的序列化机制将对象序列化为一个字符串
- OxmSerializer — 将对象序列化为 XML 字符串
- Jackson2JsonRedisSerializer — 将对象序列化为 JSON 字符串
其中 RedisTemplate 默认的序列化方式是 Jdk ，虽然是效率比较高但是序列化结果的字符串是最长的。而 JSON 由于其数据格式的紧凑型，序列化结果的字符串是最小的，即占用的内存最小。所以我们选择用 Jackson 替代默认的 Jdk 方式。
① 首先在项目父 pom 文件中定义 Jackson 的版本号且声明 Jackson 依赖。
<properties>
...省略其余部分...
<jackson.version>2.9.4</jackson.version>
</properties>
<dependencyManagement>
<dependencies>
...省略其余部分...
<dependency>
<groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
<artifactId>jackson-databind</artifactId>
<version>${jackson.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.fasterxml.jackson.datatype</groupId>
<artifactId>jackson-datatype-jsr310</artifactId>
<version>${jackson.version}</version>
</dependency>
</dependencies>
</dependencyManagement>
② 其次在 demo-common 层的 pom 文件中添加上述 Jackson 依赖。
<dependencies>
...省略其余部分...
<dependency>
<groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
<artifactId>jackson-databind</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.fasterxml.jackson.datatype</groupId>
<artifactId>jackson-datatype-jsr310</artifactId>
</dependency>
</dependencies>
③ 最后在 demo-common 层创建 com.example.demo.common 包，添加 Redis 目录并在其中创建 RedisConfig 配置类。
package com.example.demo.common.redis;
import com.fasterxml.jackson.annotation.JsonAutoDetect;
import com.fasterxml.jackson.annotation.PropertyAccessor;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import com.fasterxml.jackson.databind.SerializationFeature;
import com.fasterxml.jackson.datatype.jsr310.JavaTimeModule;
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.Jackson2JsonRedisSerializer;
import org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer;
/**
* @author linjian
* @date 2019/3/2
*/
@Configuration
public class RedisConfig {
@Bean
@SuppressWarnings("all")
public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory factory) {
ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
objectMapper.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);
objectMapper.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);
objectMapper.registerModule(new JavaTimeModule());
objectMapper.findAndRegisterModules();
objectMapper.configure(SerializationFeature.WRITE_DATES_AS_TIMESTAMPS, false);
// 使用 Jackson2JsonRedisSerialize 替换默认序列化
Jackson2JsonRedisSerializer jackson2JsonRedisSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer(Object.class);
jackson2JsonRedisSerializer.setObjectMapper(objectMapper);
StringRedisSerializer stringRedisSerializer = new StringRedisSerializer();
RedisTemplate<String, Object> redisTemplate = new RedisTemplate<String, Object>();
redisTemplate.setConnectionFactory(factory);
// key 采用 String 的序列化方式
redisTemplate.setKeySerializer(stringRedisSerializer);
// hash 的 key 也采用 String 的序列化方式
redisTemplate.setHashKeySerializer(stringRedisSerializer);
// value 序列化方式采用 jackson
redisTemplate.setValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
// hash 的 value 序列化方式采用 jackson
redisTemplate.setHashValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
redisTemplate.afterPropertiesSet();
return redisTemplate;
}
}
2.3 自定义 Redis 工具类
直接使用 RedisTemplate 操作 Redis 需要很多额外的代码，最好封装成一个工具类，使用时直接注入。
① 定义一个常用的缓存时间常量类
package com.example.demo.common.redis;
/**
* @author linjian
* @date 2019/3/2
*/
public class CacheTime {
/**
* 缓存时效 5秒钟
*/
public static int CACHE_EXP_FIVE_SECONDS = 5;
/**
* 缓存时效 1分钟
*/
public static int CACHE_EXP_MINUTE = 60;
/**
* 缓存时效 5分钟
*/
public static int CACHE_EXP_FIVE_MINUTES = 60 * 5;
/**
* 缓存时效 10分钟
*/
public static int CACHE_EXP_TEN_MINUTES = 60 * 10;
/**
* 缓存时效 15分钟
*/
public static int CACHE_EXP_QUARTER_MINUTES = 60 * 15;
/**
* 缓存时效 60分钟
*/
public static int CACHE_EXP_HOUR = 60 * 60;
/**
* 缓存时效 12小时
*/
public static int CACHE_EXP_HALF_DAY = 12 * 60 * 60;
/**
* 缓存时效 1天
*/
public static int CACHE_EXP_DAY = 3600 * 24;
/**
* 缓存时效 1周
*/
public static int CACHE_EXP_WEEK = 3600 * 24 * 7;
/**
* 缓存时效 1月
*/
public static int CACHE_EXP_MONTH = 3600 * 24 * 30 * 7;
/**
* 缓存时效 永久
*/
public static int CACHE_EXP_FOREVER = 0;
}
② 定义工具类
package com.example.demo.common.redis;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.util.CollectionUtils;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
* @author linjian
* @date 2019/3/2
*/
@Component
public class RedisClient {
@Autowired
private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;
/**
* 指定缓存失效时间
*
* @param key 键
* @param time 时间(秒)
* @return
*/
public boolean expire(String key, long time) {
try {
if (time > 0) {
redisTemplate.expire(key, time, TimeUnit.SECONDS);
}
return true;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}
/**
* 根据key 获取剩余过期时间
*
* @param key 键 不能为null
* @return 时间(秒) 返回0代表为永久有效
*/
public long ttl(String key) {
return redisTemplate.getExpire(key, TimeUnit.SECONDS);
}
/**
* 判断key是否存在
*
* @param key 键
* @return true 存在 false不存在
*/
public boolean exists(String key) {
try {
return redisTemplate.hasKey(key);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}
/**
* 删除缓存
*
* @param key 可以传一个值 或多个
*/
@SuppressWarnings("unchecked")
public void del(String... key) {
if (key != null && key.length > 0) {
if (key.length == 1) {
redisTemplate.delete(key[0]);
} else {
redisTemplate.delete(CollectionUtils.arrayToList(key));
}
}
}
/**
* 模糊匹配批量删除
*
* @param pattern 匹配的前缀
*/
public void deleteByPattern(String pattern) {
Set<String> keys = redisTemplate.keys(pattern);
if (!CollectionUtils.isEmpty(keys)) {
redisTemplate.delete(keys);
}
}
/**
* 设置指定 key 的值
*
* @param key 键
* @param value 值
* @param time 时间(秒) time要大于0 如果time小于等于0 将设置无限期
* @return true成功 false 失败
*/
public boolean set(String key, Object value, long time) {
try {
if (time == CacheTime.CACHE_EXP_FOREVER) {
redisTemplate.opsForValue().set(key, value);
} else {
redisTemplate.opsForValue().set(key, value, time, TimeUnit.SECONDS);
}
return true;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}
/**
* 获取指定 key 的值
*
* @param key 键
* @return 值
*/
@SuppressWarnings("unchecked")
public <T> T get(String key) {
return key == null ? null : (T) redisTemplate.opsForValue().get(key);
}
/**
* 将 key 中储存的数字值递增
*
* @param key 键
* @param delta 要增加几(大于0)
* @return
*/
public long incr(String key, long delta) {
if (delta <= 0) {
throw new IllegalArgumentException("递增因子必须大于0");
}
return redisTemplate.opsForValue().increment(key, delta);
}
/**
* 将 key 中储存的数字值递减
*
* @param key 键
* @param delta 要减少几(小于0)
* @return
*/
public long decr(String key, long delta) {
if (delta <= 0) {
throw new IllegalArgumentException("递减因子必须大于0");
}
return redisTemplate.opsForValue().increment(key, -delta);
}
/**
* 将哈希表 key 中的字段 field 的值设为 value
*
* @param key 键
* @param field 字段
* @param value 值
* @param time 时间(秒) 注意:如果已存在的hash表有时间,这里将会替换原有的时间
* @return true 成功 false失败
*/
public boolean hset(String key, String field, Object value, long time) {
try {
redisTemplate.opsForHash().put(key, field, value);
if (time != CacheTime.CACHE_EXP_FOREVER) {
expire(key, time);
}
return true;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}
/**
* 同时将多个 field-value (域-值)对设置到哈希表 key 中
*
* @param key 键
* @param map 对应多个键值
* @param time 时间(秒)
* @return true成功 false失败
*/
public boolean hmset(String key, Map<String, Object> map, long time) {
try {
redisTemplate.opsForHash().putAll(key, map);
if (time != CacheTime.CACHE_EXP_FOREVER) {
expire(key, time);
}
return true;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}
/**
* 删除一个或多个哈希表字段
*
* @param key 键
* @param field 字段 可以多个
*/
public void hdel(String key, Object... field) {
redisTemplate.opsForHash().delete(key, field);
}
/**
* 获取存储在哈希表中指定字段的值
*
* @param key 键
* @param field 字段
* @return 值
*/
public <T> T hget(String key, String field) {
return (T) redisTemplate.opsForHash().get(key, field);
}
/**
* 获取在哈希表中指定 key 的所有字段和值
*
* @param key 键
* @return 对应的多个键值
*/
public Map<Object, Object> hmget(String key) {
return redisTemplate.opsForHash().entries(key);
}
/**
* 查看哈希表 key 中，指定的字段是否存在
*
* @param key 键
* @param field 字段
* @return true 存在 false不存在
*/
public boolean hexists(String key, String field) {
return redisTemplate.opsForHash().hasKey(key, field);
}
/**
* 获取哈希表中字段的数量
*
* @param key 键
* @return 字段数量
*/
public long hlen(String key) {
try {
return redisTemplate.opsForHash().size(key);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return 0L;
}
}
/**
* 向集合添加一个或多个成员
*
* @param key 键
* @param time 时间(秒)
* @param values 成员 可以是多个
* @return 成功个数
*/
public long sadd(String key, long time, Object... values) {
try {
Long count = redisTemplate.opsForSet().add(key, values);
if (time != CacheTime.CACHE_EXP_FOREVER) {
expire(key, time);
}
return count;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return 0L;
}
}
/**
* 移除集合中一个或多个成员
*
* @param key 键
* @param values 成员 可以是多个
* @return 移除的个数
*/
public long srem(String key, Object... values) {
try {
return redisTemplate.opsForSet().remove(key, values);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return 0L;
}
}
/**
* 返回集合中的所有成员
*
* @param key 键
* @return 成员列表
*/
public <T> Set<T> smembers(String key) {
try {
return (Set<T>) redisTemplate.opsForSet().members(key);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}
/**
* 判断 member 元素是否是集合 key 的成员
*
* @param key 键
* @param member 成员
* @return true 存在 false不存在
*/
public boolean sismember(String key, Object member) {
try {
return redisTemplate.opsForSet().isMember(key, member);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}
/**
* 获取集合的成员数
*
* @param key 键
* @return 成员数
*/
public long slen(String key) {
try {
return redisTemplate.opsForSet().size(key);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return 0L;
}
}
/**
* 在列表头部添加一个值
*
* @param key 键
* @param value 值
* @param time 时间(秒)
* @return boolean
*/
public boolean lpush(String key, Object value, long time) {
try {
redisTemplate.opsForList().leftPush(key, value);
if (time != CacheTime.CACHE_EXP_FOREVER) {
expire(key, time);
}
return true;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}
/**
* 在列表头部添加多个值
*
* @param key 键
* @param values 值
* @param time 时间(秒)
* @return boolean
*/
public boolean lpush(String key, List<Object> values, long time) {
try {
redisTemplate.opsForList().leftPushAll(key, values);
if (time != CacheTime.CACHE_EXP_FOREVER) {
expire(key, time);
}
return true;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}
/**
* 在列表尾部添加一个值
*
* @param key 键
* @param value 值
* @param time 时间(秒)
* @return boolean
*/
public boolean rpush(String key, Object value, long time) {
try {
redisTemplate.opsForList().rightPush(key, value);
if (time != CacheTime.CACHE_EXP_FOREVER) {
expire(key, time);
}
return true;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}
/**
* 在列表尾部添加多个值
*
* @param key 键
* @param values 值
* @param time 时间(秒)
* @return boolean
*/
public boolean rpush(String key, List<Object> values, long time) {
try {
redisTemplate.opsForList().rightPushAll(key, values);
if (time != CacheTime.CACHE_EXP_FOREVER) {
expire(key, time);
}
return true;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}
/**
* 移除列表元素
*
* @param key 键
* @param count 移除多少个
* @param value 值
* @return 移除的个数
*/
public long lrem(String key, long count, Object value) {
try {
return redisTemplate.opsForList().remove(key, count, value);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return 0;
}
}
/**
* 通过索引设置列表元素的值
*
* @param key 键
* @param index 索引
* @param value 值
* @return boolean
*/
public boolean lset(String key, long index, Object value) {
try {
redisTemplate.opsForList().set(key, index, value);
return true;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}
/**
* 获取列表指定范围内的元素
*
* @param key 键
* @param start 开始
* @param end 结束 0 到 -1代表所有值
* @return 元素列表
*/
@SuppressWarnings("unchecked")
public <T> List<T> lrange(String key, long start, long end) {
try {
return (List<T>) redisTemplate.opsForList().range(key, start, end);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}
/**
* 通过索引获取列表中的元素
*
* @param key 键
* @param index 索引 index>=0时， 0 表头，1 第二个元素，依次类推；index<0时，-1，表尾，-2倒数第二个元素，依次类推
* @return
*/
public Object lindex(String key, long index) {
try {
return redisTemplate.opsForList().index(key, index);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}
/**
* 获取列表长度
*
* @param key 键
* @return 列表长度
*/
public long llen(String key) {
try {
return redisTemplate.opsForList().size(key);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return 0L;
}
}
/**
* 向有序集合添加一个成员，或者更新已存在成员的分数
*
* @param key 键
* @param time 时间(秒)
* @param member 成员
* @param score 分数
* @return
*/
public boolean zadd(String key, long time, Object member, double score) {
try {
boolean ret = redisTemplate.opsForZSet().add(key, member, score);
if (time != CacheTime.CACHE_EXP_FOREVER) {
expire(key, time);
}
return ret;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}
/**
* 移除有序集合中的一个或多个成员
*
* @param key 键
* @param values 值 可以是多个
* @return 移除的个数
*/
public long zrem(String key, Object... values) {
try {
return redisTemplate.opsForZSet().remove(key, values);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return 0L;
}
}
/**
* 通过索引区间返回有序集合成指定区间内的成员 分数从低到高
*
* @param key 键
* @param start 开始
* @param end 结束 0 到 -1代表所有值
* @return 成员集合
*/
public Set<Object> zrange(String key, long start, long end) {
try {
return redisTemplate.opsForZSet().range(key, start, end);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}
/**
* 通过索引区间返回有序集合成指定区间内的成员 分数从高到低
*
* @param key 键
* @param start 开始
* @param end 结束 0 到 -1代表所有值
* @return 成员集合
*/
public Set<Object> zrevrange(String key, long start, long end) {
try {
return redisTemplate.opsForZSet().range(key, start, end);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}
/**
* 返回有序集合中某个成员的分数值
*
* @param key 键
* @param member 成员
* @return 分数值
*/
public double zscore(String key, Object member) {
try {
return redisTemplate.opsForZSet().score(key, member);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return 0.0;
}
}
/**
* 判断有序集合中某个成员是否存在
*
* @param key 键
* @param member 成员
* @return true 存在 false不存在
*/
public boolean zexist(String key, Object member) {
try {
return null != redisTemplate.opsForZSet().score(key, member);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}
/**
* 获取有序集合的成员数
*
* @param key 键
* @return 成员数
*/
public long zlen(String key) {
try {
return redisTemplate.opsForZSet().size(key);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return 0L;
}
}
}
2.4 添加 Redis 常用配置项
在 application.properties 文件中的添加 Redis 相关的配置项：
# 数据库索引（默认为0）
spring.redis.database = 1
# 服务器地址
spring.redis.host = 127.0.0.1
# 服务器连接端口
spring.redis.port = 6379
# 服务器连接密码（默认为空）
spring.redis.password =
# 连接池最大阻塞等待时间（使用负值表示没有限制）
spring.redis.pool.max-wait = -1
# 连接超时时间（毫秒）
spring.redis.timeout = 3000
# 连接池最大连接数
spring.redis.jedis.pool.max-active = 8
# 连接池中的最大空闲连接
spring.redis.jedis.pool.max-idle = 8
# 连接池中的最小空闲连接
spring.redis.jedis.pool.min-idle = 1
2.5 Redis 缓存测试
① 首先在 DemoService 中注入 RedisClient ，修改 test 方法将 user 对象以 user:1 为键存放到 Redis 中。
Redis 开发规范：https://yq.aliyun.com/articles/531067
package com.example.demo.biz.service.impl;
import com.example.demo.biz.service.DemoService;
import com.example.demo.common.redis.CacheTime;
import com.example.demo.common.redis.RedisClient;
import com.example.demo.dao.entity.UserDO;
import com.example.demo.dao.mapper.business.UserMapper;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
/**
* @author linjian
* @date 2019/1/15
*/
@Service
public class DemoServiceImpl implements DemoService {
@Autowired
private UserMapper userMapper;
@Autowired
private RedisClient redisClient;
@Override
public String test() {
UserDO user = userMapper.selectById(1);
redisClient.set("user:1", user, CacheTime.CACHE_EXP_FIVE_MINUTES);
return user.toString();
}
}
② 之后使用 Redis Desktop Manager 客户端连接 Redis 服务器，选择数据库「 1 」，查看刚存放的缓存。
三、结语
至此 Spring Boot 集成 Redis 的具体步骤介绍完毕，我们自定义了 Redis 的序列化方式，并通过一个简单的例子测试了 Redis 的可用性，相关代码已同步至 GitHub 。
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