SpringBoot怎么整合Redis实现高并发数据缓存

2023-07-05 11:55

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这篇文章主要讲解了“SpringBoot怎么整合Redis实现高并发数据缓存”，文中的讲解内容简单清晰，易于学习与理解，下面请大家跟着小编的思路慢慢深入，一起来研究和学习“SpringBoot怎么整合Redis实现高并发数据缓存”吧！

什么是缓存

缓存是⼀个高速数据交换的存储器，使用它可以快速的访问和操作数据。

举个通俗的例子。

小明经营着一家饭店，在刚开张的时候由于名气不足，客源少，生意并不是很忙，平时没事的时候就闲着，有客人来了再进厨房安排做菜。随着饭店的日益发展，此时的饭店已经不同往日，有着大量的稳定客源，并且在某些节假日的时候甚至爆满。按照以前的做法，那肯定是行不通了，在用餐高峰期的时候因为备餐慢导致了客户的长时间等待，使得饭店的屡遭投诉。
为解决这一问题，小明想到了一个办法，可以在空闲的时候，提前将热门的菜做完后放入保温柜，等用餐高峰期时再拿出来加热后就可以直接上菜，就规避了短时间内大量客源而导致的备餐慢的问题，通过这一方法，即使在高峰期，也能很好的应对。

这就是缓存的本质，将热点资源（高频读、低频写）提前放入离用户最近、访问速度更快的地方，以提高访问速度。

为什么要用缓存

使用缓存后，效率会大大的提升，减少了不必要的资源消耗，提升了用户体验。

redis的特点：

redis支持数据的持久化，可以将内存中的数据保存在磁盘中，重启的时候可以再次加在进行使用。
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等数据结构的储存
redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份

redis的优势：

性能极高——redis能读得的速度是110000次/s，写的速度是81000次/s。
丰富的数据类型——redis支持二进制案例的Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 数据类型操作。
原子——redis的所有操作都是原子性的，意思就是要么成功执行要么失败完全不执行。单个操作是原子性的。多个操作也支持事务，即原子性，通过multi和exec指令包起来。
丰富的特性redis还支持publish/subscribe，通知，key过期等等特性

Redis为什么这么快

（1）完全基于内存，数据存在内存中，绝大部分请求是纯粹的内存操作，非常快速，跟传统的磁盘文件数据存储相比，避免了通过磁盘IO读取到内存这部分的开销。

（2）数据结构简单，对数据操作也简单。Redis中的数据结构是专门进行设计的，每种数据结构都有一种或多种数据结构来支持。Redis正是依赖这些灵活的数据结构，来提升读取和写入的性能。

（3）采用单线程，省去了很多上下文切换的时间以及CPU消耗，不存在竞争条件，不用去考虑各种锁的问题，不存在加锁释放锁操作，也不会出现死锁而导致的性能消耗。

（4）使用基于IO多路复用机制的线程模型，可以处理并发的链接。

实现一个用户信息的缓存

数据库表结构：

CREATE TABLE `blade_user` (  `id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '主键',  `tenant_id` varchar(12) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci DEFAULT '000000' COMMENT '租户ID',  `code` varchar(12) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci DEFAULT NULL COMMENT '用户编号',  `user_type` int(11) DEFAULT NULL COMMENT '用户平台',  `account` varchar(45) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci DEFAULT NULL COMMENT '账号',  `password` varchar(100) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci DEFAULT NULL COMMENT '密码',  `name` varchar(20) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci DEFAULT NULL COMMENT '昵称',  `real_name` varchar(10) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci DEFAULT NULL COMMENT '真名',  `avatar` varchar(500) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci DEFAULT NULL COMMENT '头像',  `email` varchar(45) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci DEFAULT NULL COMMENT '邮箱',  `phone` varchar(45) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci DEFAULT NULL COMMENT '手机',  `birthday` datetime DEFAULT NULL COMMENT '生日',  `sex` int(11) DEFAULT NULL COMMENT '性别',  `role_id` varchar(1000) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci DEFAULT NULL COMMENT '角色id',  `dept_id` varchar(1000) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci DEFAULT NULL COMMENT '部门id',  `post_id` varchar(1000) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci DEFAULT NULL COMMENT '岗位id',  `create_user` bigint(20) DEFAULT NULL COMMENT '创建人',  `create_dept` bigint(20) DEFAULT NULL COMMENT '创建部门',  `create_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '创建时间',  `update_user` bigint(20) DEFAULT NULL COMMENT '修改人',  `update_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '修改时间',  `status` int(11) DEFAULT NULL COMMENT '状态',  `is_deleted` int(11) DEFAULT '0' COMMENT '是否已删除',  PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_general_ci ROW_FORMAT=DYNAMIC COMMENT='用户表';

方式一：利用RedisTemplate实现导入依赖

完整pom.xml文件：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>    <parent>        <groupId>org.springframework.boot</groupId>        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>        <version>2.7.8</version>        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->    </parent>    <groupId>com.redis.demo</groupId>    <artifactId>springboot-redis</artifactId>    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>    <name>springboot-redis</name>    <description>Demo project for Spring Boot</description>    <properties>        <java.version>1.8</java.version>    </properties>    <dependencies>        <dependency>            <groupId>org.springframework.boot</groupId>            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>        </dependency>        <dependency>            <groupId>org.projectlombok</groupId>            <artifactId>lombok</artifactId>            <optional>true</optional>        </dependency>        <dependency>            <groupId>org.springframework.boot</groupId>            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>            <scope>test</scope>        </dependency>        <!--mybatis-plus的springboot支持-->        <dependency>            <groupId>com.baomidou</groupId>            <artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>            <version>3.4.2</version>        </dependency>        <dependency>            <groupId>org.springframework.boot</groupId>            <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>        </dependency>        <!--mysql驱动-->        <dependency>            <groupId>mysql</groupId>            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>            <version>8.0.15</version>        </dependency>       <!-- hutool 工具包，各种封装功能 一应俱全-->        <dependency>            <groupId>cn.hutool</groupId>            <artifactId>hutool-all</artifactId>            <version>5.8.5</version>        </dependency>        <dependency>            <groupId>com.alibaba</groupId>            <artifactId>fastjson</artifactId>            <version>1.2.41</version>        </dependency>        <dependency>            <groupId>org.springframework.boot</groupId>            <artifactId>spring-boot-starter-cache</artifactId>        </dependency>    </dependencies>    <build>        <plugins>            <plugin>                <groupId>org.springframework.boot</groupId>                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>                <configuration>                    <excludes>                        <exclude>                            <groupId>org.projectlombok</groupId>                            <artifactId>lombok</artifactId>                        </exclude>                    </excludes>                </configuration>            </plugin>        </plugins>    </build></project>

添加配置

application.yml文件：

server:  port: 8081spring:  datasource:    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver    url: jdbc:mysql://3.129.36.183:3306/test?serverTimezone=GMT%2B8&useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8    username: root    password: root  #redis  redis:    host: 3.129.36.183    #Redis服务器连接端口    port: 6379    #Redis服务器连接密码    password: 123456mybatis-plus:  configuration:    log-impl: org.apache.ibatis.logging.stdout.StdOutImpl #开启sql日志    # 将带有下划线的表字段映射为驼峰格式的实体类属性    map-underscore-to-camel-case: true  #配置类型别名所对应的包  type-aliases-package: com.redis.demo.entity  #配置SQL输出语句com.winsun.dataclean.mapper  mapper-locations: com/redis/demo/dao@Componentpublic class RedisUtils {    @Autowired    private RedisTemplate redisTemplate;    // =============================common============================        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;        }    }        public long getExpire(String key) {        return redisTemplate.getExpire(key, TimeUnit.SECONDS);    }        public boolean hasKey(String key) {        try {            return redisTemplate.hasKey(key);        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();            return false;        }    }        @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));            }        }    }    // ============================String=============================        public Object get(String key) {        return key == null ? null : redisTemplate.opsForValue().get(key);    }        public boolean set(String key, Object value) {        try {            redisTemplate.opsForValue().set(key, value);            return true;        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();            return false;        }    }        public boolean set(String key, Object value, long time) {        try {            if (time > 0) {                redisTemplate.opsForValue().set(key, value, time, TimeUnit.SECONDS);            } else {                set(key, value);            }            return true;        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();            return false;        }    }        public long incr(String key, long delta) {        if (delta < 0) {            throw new RuntimeException("递增因子必须大于0");        }        return redisTemplate.opsForValue().increment(key, delta);    }        public long decr(String key, long delta) {        if (delta < 0) {            throw new RuntimeException("递减因子必须大于0");        }        return redisTemplate.opsForValue().increment(key, -delta);    }    // ================================Map=================================        public Object hget(String key, String item) {        return redisTemplate.opsForHash().get(key, item);    }        public Map<Object, Object> hmget(String key) {        return redisTemplate.opsForHash().entries(key);    }        public boolean hmset(String key, Map<String, Object> map) {        try {            redisTemplate.opsForHash().putAll(key, map);            return true;        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();            return false;        }    }        public boolean hmset(String key, Map<String, Object> map, long time) {        try {            redisTemplate.opsForHash().putAll(key, map);            if (time > 0) {                expire(key, time);            }            return true;        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();            return false;        }    }        public boolean hset(String key, String item, Object value) {        try {            redisTemplate.opsForHash().put(key, item, value);            return true;        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();            return false;        }    }        public boolean hset(String key, String item, Object value, long time) {        try {            redisTemplate.opsForHash().put(key, item, value);            if (time > 0) {                expire(key, time);            }            return true;        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();            return false;        }    }        public void hdel(String key, Object... item) {        redisTemplate.opsForHash().delete(key, item);    }        public boolean hHasKey(String key, String item) {        return redisTemplate.opsForHash().hasKey(key, item);    }        public double hincr(String key, String item, double by) {        return redisTemplate.opsForHash().increment(key, item, by);    }        public double hdecr(String key, String item, double by) {        return redisTemplate.opsForHash().increment(key, item, -by);    }    // ============================set=============================        public Set<Object> sGet(String key) {        try {            return redisTemplate.opsForSet().members(key);        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();            return null;        }    }        public boolean sHasKey(String key, Object value) {        try {            return redisTemplate.opsForSet().isMember(key, value);        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();            return false;        }    }        public long sSet(String key, Object... values) {        try {            return redisTemplate.opsForSet().add(key, values);        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();            return 0;        }    }        public long sSetAndTime(String key, long time, Object... values) {        try {            Long count = redisTemplate.opsForSet().add(key, values);            if (time > 0)                expire(key, time);            return count;        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();            return 0;        }    }        public long sGetSetSize(String key) {        try {            return redisTemplate.opsForSet().size(key);        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();            return 0;        }    }        public long setRemove(String key, Object... values) {        try {            Long count = redisTemplate.opsForSet().remove(key, values);            return count;        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();            return 0;        }    }    // ===============================list=================================        public List<Object> lGet(String key, long start, long end) {        try {            return redisTemplate.opsForList().range(key, start, end);        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();            return null;        }    }        public long lGetListSize(String key) {        try {            return redisTemplate.opsForList().size(key);        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();            return 0;        }    }        public Object lGetIndex(String key, long index) {        try {            return redisTemplate.opsForList().index(key, index);        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();            return null;        }    }        public boolean lSet(String key, Object value) {        try {            redisTemplate.opsForList().rightPush(key, value);            return true;        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();            return false;        }    }        public boolean lSet(String key, Object value, long time) {        try {            redisTemplate.opsForList().rightPush(key, value);            if (time > 0)                expire(key, time);            return true;        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();            return false;        }    }        public boolean lSet(String key, List<Object> value) {        try {            redisTemplate.opsForList().rightPushAll(key, value);            return true;        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();            return false;        }    }        public boolean lSet(String key, List<Object> value, long time) {        try {            redisTemplate.opsForList().rightPushAll(key, value);            if (time > 0)                expire(key, time);            return true;        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();            return false;        }    }        public boolean lUpdateIndex(String key, long index, Object value) {        try {            redisTemplate.opsForList().set(key, index, value);            return true;        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();            return false;        }    }        public long lRemove(String key, long count, Object value) {        try {            Long remove = redisTemplate.opsForList().remove(key, count, value);            return remove;        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();            return 0;        }    }}

RedisConfig:

package com.redis.demo.config;import com.fasterxml.jackson.annotation.JsonAutoDetect;import com.fasterxml.jackson.annotation.PropertyAccessor;import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;import com.redis.demo.utils.MapUtil;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.cache.interceptor.KeyGenerator;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.RedisSerializer;import javax.annotation.PostConstruct;import java.util.Map;@Configurationpublic class RedisConfig {    @Autowired    private RedisTemplate redisTemplate;    @PostConstruct    public void init() {        initRedisTemplate();    }    private void initRedisTemplate() {        RedisSerializer stringSerializer = redisTemplate.getStringSerializer();        redisTemplate.setKeySerializer(stringSerializer);        redisTemplate.setHashKeySerializer(stringSerializer);        redisTemplate.setValueSerializer(stringSerializer);        redisTemplate.setHashValueSerializer(stringSerializer);    }}

开发mapper接口

package com.redis.demo.dao;import com.baomidou.mybatisplus.core.mapper.BaseMapper;import com.redis.demo.entity.BladeUser;public interface BladeUserMapper extends BaseMapper<BladeUser> {}

service层

IBladeUserService:

package com.redis.demo.service;import com.baomidou.mybatisplus.extension.service.IService;import com.redis.demo.entity.BladeUser;import com.redis.demo.result.DealResult;public interface IBladeUserService extends IService<BladeUser> {    DealResult getById(Long id);}

BladeUserServiceImpl:

package com.redis.demo.service.impl;import cn.hutool.core.bean.BeanUtil;import cn.hutool.json.JSONUtil;import com.alibaba.fastjson.JSON;import com.alibaba.fastjson.JSONObject;import com.baomidou.mybatisplus.extension.service.impl.ServiceImpl;import com.redis.demo.constant.RedisConstants;import com.redis.demo.dao.BladeUserMapper;import com.redis.demo.entity.BladeUser;import com.redis.demo.result.DealResult;import com.redis.demo.service.IBladeUserService;import com.redis.demo.status.CacheNameStatus;import com.redis.demo.utils.RedisUtils;import org.springframework.beans.BeanUtils;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.cache.annotation.Cacheable;import org.springframework.stereotype.Service;import org.springframework.util.ObjectUtils;@Servicepublic class BladeUserServiceImpl extends ServiceImpl<BladeUserMapper, BladeUser> implements IBladeUserService {    @Autowired    private  RedisUtils redisUtils;    @Override    public DealResult getById(Long id) {        String userKey = RedisConstants.CACHE_USER_KEY+id;        Object user = redisUtils.get(userKey);        if (!ObjectUtils.isEmpty(user)){            return DealResult.data(JSONUtil.toBean(JSONUtil.toJsonStr(user),BladeUser.class));        }        BladeUser bladeUser = baseMapper.selectById(id);        redisUtils.set(userKey, JSON.toJSONString(bladeUser));        return DealResult.data(bladeUser);    }}

controller层

package com.redis.demo.controller;import com.redis.demo.result.DealResult;import com.redis.demo.service.IBladeUserService;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;import org.springframework.stereotype.Controller;import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;@RestController@RequestMapping("/bladeUser")public class BladeUserController {    @Autowired    private IBladeUserService bladeUserService;    @RequestMapping("getById/{id}")    public DealResult getById(@PathVariable("id")Long id){        return bladeUserService.getById(id);    }}

测试

启动项目，使用postman访问该接口，连续请求两次，观察响应时长：

第一次：

SpringBoot怎么整合Redis实现高并发数据缓存

第二次：

SpringBoot怎么整合Redis实现高并发数据缓存

可以看到，第一次3.34s,第二次43ms,效率明显提高!

方式二：采用SpringBoot注解开启缓存

以方式一为准

在启动类添加@EnableCaching注解

SpringBoot怎么整合Redis实现高并发数据缓存

修改service层实现类代码

package com.redis.demo.service.impl;import cn.hutool.core.bean.BeanUtil;import cn.hutool.json.JSONUtil;import com.alibaba.fastjson.JSON;import com.alibaba.fastjson.JSONObject;import com.baomidou.mybatisplus.extension.service.impl.ServiceImpl;import com.redis.demo.constant.RedisConstants;import com.redis.demo.dao.BladeUserMapper;import com.redis.demo.entity.BladeUser;import com.redis.demo.result.DealResult;import com.redis.demo.service.IBladeUserService;import com.redis.demo.status.CacheNameStatus;import com.redis.demo.utils.RedisUtils;import lombok.AllArgsConstructor;import org.springframework.beans.BeanUtils;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.cache.annotation.Cacheable;import org.springframework.stereotype.Service;import org.springframework.util.ObjectUtils;@Servicepublic class BladeUserServiceImpl extends ServiceImpl<BladeUserMapper, BladeUser> implements IBladeUserService {    @Autowired    private  RedisUtils redisUtils;//    @Override//    public DealResult getById(Long id) {////        String userKey = RedisConstants.CACHE_USER_KEY+id;//        Object user = redisUtils.get(userKey);//        if (!ObjectUtils.isEmpty(user)){////            return DealResult.data(JSONUtil.toBean(JSONUtil.toJsonStr(user),BladeUser.class));//        }////        BladeUser bladeUser = baseMapper.selectById(id);//        redisUtils.set(userKey, JSON.toJSONString(bladeUser));//        return DealResult.data(bladeUser);//    }    @Cacheable(cacheNames = CacheNameStatus.BLADE_USER,keyGenerator = CacheNameStatus.KEY_GENERATOR)    @Override    public DealResult getById(Long id) {        BladeUser bladeUser = baseMapper.selectById(id);        return DealResult.data(bladeUser);    }}

修改RedisConfig配置类

在配置类中添加自定义KeyGenerator

      @Bean    public KeyGenerator simpleKeyGenerator() {        return (o, method, objects) -> {            StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();            stringBuilder.append(o.getClass().getSimpleName());            stringBuilder.append(".");            stringBuilder.append(method.getName());            stringBuilder.append("[");            for (Object obj : objects) {                if(obj.toString().indexOf("Vo@")!= -1)                {                    Map<String, Object> map = MapUtil.getAttrFromModel(obj);                    stringBuilder.append("[");                    for(String item:map.keySet())                    {                        stringBuilder.append(",");                        stringBuilder.append(map.get(item));                    }                    stringBuilder.append(",");                    stringBuilder.deleteCharAt(stringBuilder.length() - 1);                    stringBuilder.append("]");                }                else {                    stringBuilder.append(obj);                    stringBuilder.append(",");                }            }            stringBuilder.append("]");            return stringBuilder.toString();        };    }

注：关于 @Cacheable注解的参数，不懂的可以点击查看。

重启项目，再次访问以上接口，观察响应时间：

第一次：

SpringBoot怎么整合Redis实现高并发数据缓存