分布式缓存技术——深入理解Spring Redis的使用

摘要: 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。

分布式缓存技术——深入理解Spring Redis的使用

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:

分布式缓存技术——深入理解Spring Redis的使用

在applicationContext-dao.xml中配置如下:

  1. <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>   
  2. <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"     
  3.     xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"   
  4.     xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"      
  5.     xmlns:mongo="http://www.springframework.org/schema/data/mongo"     
  6.     xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"   
  7.     xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans      
  8.             http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd     
  9.             http://www.springframework.org/schema/data/mongo     
  10.             http://www.springframework.org/schema/data/mongo/spring-mongo.xsd   
  11.             http://www.springframework.org/schema/context     
  12.         http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-3.0.xsd   
  13.         http://www.springframework.org/schema/aop   
  14.         http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.0.xsd">     
  15.    
  16.     <context:property-placeholder location="classpath:database.properties" />   
  17.            
  18.     <bean id="poolConfig" class="redis.clients.jedis.JedisPoolConfig">   
  19.             <property name="maxIdle" value="${redis.maxIdle}" />   
  20.             <property name="maxTotal" value="${redis.maxActive}" />   
  21.             <property name="maxWaitMillis" value="${redis.maxWait}" />   
  22.             <property name="testOnBorrow" value="${redis.testOnBorrow}" />   
  23.         </bean>   
  24.            
  25.     <bean id="connectionFactory" class="org.springframework.data.redis.connection.jedis.JedisConnectionFactory">   
  26.          <property name="hostName" value="${redis.host}"/>   
  27.          <property name="port" value="${redis.port}"/>   
  28.          <property name="password" value="${redis.pass}"/>   
  29.          <property name="poolConfig" ref="poolConfig"/>   
  30.     </bean>   
  31.             
  32.         <bean id="stringSerializer" class="org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer"/>   
  33.            
  34.         <bean id="hashSerializer" class="org.springframework.data.redis.serializer.JdkSerializationRedisSerializer"/>   
  35.       
  36.     <bean id="redisTemplate" class="org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate">   
  37.             <property name="connectionFactory" ref="connectionFactory" />   
  38.             <property name="keySerializer" ref="stringSerializer"/>   
  39.             <property name="valueSerializer" ref="stringSerializer"/>   
  40.             <property name="hashKeySerializer" ref="stringSerializer" />   
  41.             <property name="hashValueSerializer" ref="hashSerializer"/>   
  42.     </bean>   
  43.    
  44. </beans>   

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database.properties配置文件如下:

分布式缓存技术——深入理解Spring Redis的使用

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:

分布式缓存技术——深入理解Spring Redis的使用

在applicationContext-dao.xml中配置如下:

复制代码

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  

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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,而且效率最低;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<String,Student> redisTemplate;   
  23.       
  24.     @Resource(name="redisTemplate")   
  25.     private HashOperations<String,String,Student> 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<Student> findAll() {   
  52.         Map<String, Student> entries = opsForHash.entries(STUDENT);   
  53.         List<Student> stuList = new ArrayList<Student>();   
  54.         for(Entry<String, Student> entry : entries.entrySet()){   
  55.             stuList.add(entry.getValue());   
  56.         }   
  57.         return stuList;   
  58.     }   
  59. }   

复制代码

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<Student> stuList = studentService.findAll();   
  57.         model.addAttribute("stuList", stuList);   
  58.         return "list";   
  59.     }   
  60. }   

复制代码

本文作者:佚名

来源:51CTO

原文 

https://bbs.ksyun.com/thread-533-1-1.html

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