分布式缓存技术redis学习系列----深入理解SpringRedis的使用

分布式缓存技术redis学习系列----深入理解Spring Redis的使用

作者:佚名 2017-05-09 08:27:42

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分布式

Redis 关于spring redis框架的使用,网上的例子很多很多。但是在自己最近一段时间的使用中,发现这些教程都是入门教程,包括很多的使用方法,与spring redis丰富的api大相径庭,真是浪费了这么优秀的一个框架。

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关于spring redis框架的使用,网上的例子很多很多。但是在自己最近一段时间的使用中,发现这些教程都是入门教程,包括很多的使用方法,与spring redis丰富的api大相径庭,真是浪费了这么优秀的一个框架。

Spring-data-redis为spring-data模块中对redis的支持部分,简称为“SDR”,提供了基于jedis客户端API的高度封装以及与spring容器的整合,事实上jedis客户端已经足够简单和轻量级,而spring-data-redis反而具有“过度设计”的嫌疑。

jedis客户端在编程实施方面存在如下不足:

1) connection管理缺乏自动化,connection-pool的设计缺少必要的容器支持。

2) 数据操作需要关注“序列化”/“反序列化”,因为jedis的客户端API接受的数据类型为string和byte,对结构化数据(json,xml,pojo)操作需要额外的支持。

3) 事务操作纯粹为硬编码

4) pub/sub功能,缺乏必要的设计模式支持,对于开发者而言需要关注的太多。

1. Redis使用场景

Redis是一个开源的使用ANSI C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库,并提供多种语言的API。

我们都知道,在日常的应用中,数据库瓶颈是最容易出现的。数据量太大和频繁的查询,由于磁盘IO性能的局限性,导致项目的性能越来越低。

这时候,基于内存的缓存框架,就能解决我们很多问题。例如Memcache,Redis等。将一些频繁使用的数据放入缓存读取,大大降低了数据库的负担。提升了系统的性能。其实,对于hibernate以及Mybatis的二级缓存,是同样的道理。利用内存高速的读写速度,来解决硬盘的瓶颈。

2. 配置使用redis

项目的整体结构如下:

在applicationContext-dao.xml中配置如下:

  
 
 
 
  1.   
  2.     xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"  
  3.     xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"      
  4.     xmlns:mongo="http://www.springframework.org/schema/data/mongo"    
  5.     xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"  
  6.     xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans     
  7.             http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd    
  8.             http://www.springframework.org/schema/data/mongo    
  9.             http://www.springframework.org/schema/data/mongo/spring-mongo.xsd  
  10.             http://www.springframework.org/schema/context    
  11.         http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-3.0.xsd  
  12.         http://www.springframework.org/schema/aop  
  13.         http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.0.xsd">    
  14.   
  15.       
  16.           
  17.       
  18.               
  19.               
  20.               
  21.               
  22.           
  23.           
  24.       
  25.            
  26.            
  27.            
  28.            
  29.       
  30.            
  31.           
  32.           
  33.           
  34.       
  35.       
  36.               
  37.               
  38.               
  39.               
  40.               
  41.       
  42.   
  43.   

database.properties配置文件如下:

  
 
 
 
  1. redis.maxIdle=10  
  2. redis.maxActive=20  
  3. redis.maxWait=10000  
  4. redis.testOnBorrow=true  
  5. redis.host=192.168.1.76  
  6. redis.port=6379  
  7. redis.pass=password1  

spring-data-redis提供了多种serializer策略,这对使用jedis的开发者而言,实在是非常便捷。sdr提供了4种内置的serializer:

  • JdkSerializationRedisSerializer:使用JDK的序列化手段(serializable接口,ObjectInputStrean,ObjectOutputStream),数据以字节流存储,POJO对象的存取场景,使用JDK本身序列化机制,将pojo类通过ObjectInputStream/ObjectOutputStream进行序列化操作,最终redis-server中将存储字节序列,是目前最常用的序列化策略。
  • StringRedisSerializer:字符串编码,数据以string存储,Key或者value为字符串的场景,根据指定的charset对数据的字节序列编码成string,是“new String(bytes, charset)”和“string.getBytes(charset)”的直接封装。是最轻量级和高效的策略。
  • JacksonJsonRedisSerializer:json格式存储,jackson-json工具提供了javabean与json之间的转换能力,可以将pojo实例序列化成json格式存储在redis中,也可以将json格式的数据转换成pojo实例。因为jackson工具在序列化和反序列化时,需要明确指定Class类型,因此此策略封装起来稍微复杂。【需要jackson-mapper-asl工具支持】
  • OxmSerializer:xml格式存储,提供了将javabean与xml之间的转换能力,目前可用的三方支持包括jaxb,apache-xmlbeans;redis存储的数据将是xml工具。不过使用此策略,编程将会有些难度,而且效率***;不建议使用。【需要spring-oxm模块的支持】

其中JdkSerializationRedisSerializer和StringRedisSerializer是最基础的序列化策略,其中“JacksonJsonRedisSerializer”与“OxmSerializer”都是基于stirng存储,因此它们是较为“高级”的序列化(最终还是使用string解析以及构建java对象)。 针对“序列化和发序列化”中JdkSerializationRedisSerializer和StringRedisSerializer是最基础的策略,原则上,我们可以将数据存储为任何格式以便应用程序存取和解析(其中应用包括app,hadoop等其他工具),不过在设计时仍然不推荐直接使用“JacksonJsonRedisSerializer”和“OxmSerializer”,因为无论是json还是xml,他们本身仍然是String。如果你的数据需要被第三方工具解析,那么数据应该使用StringRedisSerializer而不是JdkSerializationRedisSerializer。

RedisTemplate中需要声明4种serializer,默认为“JdkSerializationRedisSerializer”:

1) keySerializer :对于普通K-V操作时,key采取的序列化策略

2) valueSerializer:value采取的序列化策略

3) hashKeySerializer: 在hash数据结构中,hash-key的序列化策略

4) hashValueSerializer:hash-value的序列化策略

无论如何,建议key/hashKey采用StringRedisSerializer。

spring-data-redis针对jedis提供了如下功能:

1. 连接池自动管理,提供了一个高度封装的“RedisTemplate”类

2. 针对jedis客户端中大量api进行了归类封装,将同一类型操作封装为operation接口

  • ValueOperations:简单K-V操作
  • SetOperations:set类型数据操作
  • ZSetOperations:zset类型数据操作
  • HashOperations:针对map类型的数据操作
  • ListOperations:针对list类型的数据操作

3. 提供了对key的“bound”(绑定)便捷化操作API,可以通过bound封装指定的key,然后进行一系列的操作而无须“显式”的再次指定Key,即BoundKeyOperations:

  • BoundValueOperations
  • BoundSetOperations
  • BoundListOperations
  • BoundSetOperations
  • BoundHashOperations

3. RedisTemplate的使用

这个类作为一个模版类,提供了很多快速使用redis的api,而不需要自己来维护连接,事务。最初的时候,我创建的BaseRedisDao是继承自这个类的。继承的好处是我的每个Dao中,都可以自由的控制序列化器,自由的控制自己是否需要事务,这个先不需要了解,跟着我目前的这种配置方法来即可。template提供了一系列的operation,比如valueOperation,HashOperation,ListOperation,SetOperation等,用来操作不同数据类型的Redis。并且,RedisTemplate还提供了对应的*OperationsEditor,用来通过RedisTemplate直接注入对应的Operation。

核心代码:

  
 
 
 
  1. package com.npf.dao.impl;  
  2.   
  3. import java.util.ArrayList;  
  4. import java.util.List;  
  5. import java.util.Map;  
  6. import java.util.Map.Entry;  
  7.   
  8. import javax.annotation.Resource;  
  9.   
  10. import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;  
  11. import org.springframework.data.redis.core.HashOperations;  
  12. import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;  
  13. import org.springframework.stereotype.Repository;  
  14.   
  15. import com.npf.dao.StudentDao;  
  16. import com.npf.model.Student;  
  17.   
  18. @Repository  
  19. public class StudentDaoImpl implements StudentDao{  
  20.   
  21.     @Autowired  
  22.     private RedisTemplate redisTemplate;  
  23.       
  24.     @Resource(name="redisTemplate")  
  25.     private HashOperations opsForHash;  
  26.       
  27.     public static final String STUDENT = "student";  
  28.       
  29.     @Override  
  30.     public void save(Student student) {  
  31.         opsForHash.put(STUDENT, student.getId(), student);  
  32.     }  
  33.   
  34.     @Override  
  35.     public Student find(String id) {  
  36.         Student student = opsForHash.get(STUDENT, id);  
  37.         return student;  
  38.     }  
  39.   
  40.     @Override  
  41.     public void delete(String id) {  
  42.         opsForHash.delete(STUDENT, id);  
  43.     }  
  44.   
  45.     @Override  
  46.     public void update(Student student) {  
  47.         opsForHash.put(STUDENT, student.getId(), student);  
  48.     }  
  49.   
  50.     @Override  
  51.     public List findAll() {  
  52.         Map entries = opsForHash.entries(STUDENT);  
  53.         List stuList = new ArrayList();  
  54.         for(Entry entry : entries.entrySet()){  
  55.             stuList.add(entry.getValue());  
  56.         }  
  57.         return stuList;  
  58.     }  
  59. }  

控制层代码如下:

  
 
 
 
  1. package com.npf.controller;  
  2.   
  3. import java.util.List;  
  4. import java.util.UUID;  
  5.   
  6. import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;  
  7. import org.springframework.stereotype.Controller;  
  8. import org.springframework.ui.Model;  
  9. import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;  
  10. import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;  
  11.   
  12. import com.npf.model.Student;  
  13. import com.npf.service.StudentService;  
  14.   
  15. @Controller  
  16. public class StudentController {  
  17.   
  18.     @Autowired  
  19.     private StudentService studentService;  
  20.       
  21.     @RequestMapping("/student/save")  
  22.     public String saveStudent(Student student){  
  23.         String id = UUID.randomUUID().toString();  
  24.         System.out.println(id);  
  25.         student.setId(id);  
  26.         studentService.save(student);  
  27.         return "redirect:/student/find/all";  
  28.     }  
  29.       
  30.     @RequestMapping("/student/update")  
  31.     public String updateStudent(Student student){  
  32.         studentService.update(student);  
  33.         return "redirect:/student/find/all";  
  34.     }  
  35.       
  36.     @RequestMapping("/student/to/save/form")  
  37.     public String toSaveStudentForm(){  
  38.         return "save";  
  39.     }  
  40.       
  41.     @RequestMapping("/student/delete")  
  42.     public String deleteStudent(@RequestParam("id") String id){  
  43.         studentService.delete(id);  
  44.         return "redirect:/student/find/all";  
  45.     }  
  46.       
  47.     @RequestMapping("/student/to/update/form")  
  48.     public String toUpdateStudentForm(@RequestParam("id") String id,Model model){  
  49.         Student stu = studentService.find(id);  
  50.         model.addAttribute("stu", stu);  
  51.         return "update";  
  52.     }  
  53.       
  54.     @RequestMapping("/student/find/all")  
  55.     public String findStudents(Model model){  
  56.         List stuList = studentService.findAll();  
  57.         model.addAttribute("stuList", stuList);  
  58.         return "list";  
  59.     }  
  60. }  

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