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Spring Boot 访问Redis的三种方式

Spring Boot 访问Redis的三种方式

前言

最近在极客时间上面学习丁雪丰老师的《玩转 Spring 全家桶》，其中讲到访问Redis的方式，我专门把他们抽出来，在一起对比下，体验一下三种方式开发上面的不同， 分别是这三种方式

  1. RedisTemplate
  2. JPA Repository
  3. Cache

开始准备

开始之前我们需要有Redis安装，我们采用本机Docker运行Redis, 主要命令如下

docker pull redis
docker run --name my_redis -d -p 6379:6379 redis
docker exec -it my_redis bash
redis-cli

前面两个命令是启动redis docker, 后两个是连接到docker, 在使用redis-cli 去查看redis里面的内容，主要查看我们存在redis里面的数据。

RedisTemplate

我们先从RedisTemplate开始，这个是最好理解的一种方式，我之前在工作中也使用过这种方式，先看代码示例
我们先定义一个POJO类

@Data
@Builder
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class Book implements Serializable {
    private Long id;
    private String name;

    private String author;
}

一个很简单的BOOK类，三个字段： id,name和author.
再来一个RedisTemplate的Bean

    @Bean
    public RedisTemplate<String, Book> redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) {
        RedisTemplate<String, Book> template = new RedisTemplate<>();
        template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
        return template;
    }

再定义一个使用这个RedisTemplate的Service类

    public Optional<Book> findOneBook(String name) {
        HashOperations<String, String, Book> hashOperations = redisTemplate.opsForHash();
        if (redisTemplate.hasKey(CACHE) && hashOperations.hasKey(CACHE, name)) {
            log.info("Get book {} from Redis.", name);
            return Optional.of(hashOperations.get(CACHE, name));
        }

        Optional<Book> book = bookRepository.getBook(name);
        log.info("Book Found: {}", book);
        if (book.isPresent()) {
            log.info("Put book {} to Redis.", name);
            hashOperations.put(CACHE, name, book.get());
            redisTemplate.expire(CACHE, 10, TimeUnit.MINUTES);
        }
        return book;
    }

我们使用Hash来存储这个Book信息，在上面的方法中查找书名存不存在Redis中，如果存在就直接返回，如果不存在就去持久化存储中找，找到就再通过Template写入到Redis中， 这是缓存的通用做法。 使用起来感觉很方便。
我们这里为了简单没有使用持久化存储，就硬编码了几条数据, 代码如下

@Repository
public class BookRepository {
    Map<String, Book> bookMap = new HashMap<>();
    public BookRepository(){
        bookMap.put("apache kafka", Book.builder()
                .name("apache kafka").id(1L).author("zhangsan")
                .build());
        bookMap.put("python", Book.builder()
                .name("python").id(2L).author("lisi")
                .build());
    }

    public Optional<Book> getBook(String name){
        if(bookMap.containsKey(name)){
            return Optional.of(bookMap.get(name));
        }
        else{
            return Optional.empty();
        }
    }
}

我们调用 bookService.findOneBook(“python”)和bookService.findOneBook(“apache kafka”); 来把数据写入到换存中

我们来看下存储在Redis的数据长什么样子。

127.0.0.1:6379> keys *
1) "xacxedx00x05tx00x04book"
127.0.0.1:6379> type "xacxedx00x05tx00x04book"
hash
127.0.0.1:6379> hgetall "xacxedx00x05tx00x04book"
1) "xacxedx00x05tx00x06python"
2) "xacxedx00x05srx00&com.ken.redistemplatesample.model.Book=x19x96xfbx7fx7fxdaxbex02x00x03Lx00x06authortx00x12Ljava/lang/String;Lx00x02idtx00x10Ljava/lang/Long;Lx00x04nameqx00~x00x01xptx00x04lisisrx00x0ejava.lang.Long;x8bxe4x90xccx8f#xdfx02x00x01Jx00x05valuexrx00x10java.lang.Numberx86xacx95x1dx0bx94xe0x8bx02x00x00xpx00x00x00x00x00x00x00x02tx00x06python"
3) "xacxedx00x05tx00x0capache kafka"
4) "xacxedx00x05srx00&com.ken.redistemplatesample.model.Book=x19x96xfbx7fx7fxdaxbex02x00x03Lx00x06authortx00x12Ljava/lang/String;Lx00x02idtx00x10Ljava/lang/Long;Lx00x04nameqx00~x00x01xptx00zhangsansrx00x0ejava.lang.Long;x8bxe4x90xccx8f#xdfx02x00x01Jx00x05valuexrx00x10java.lang.Numberx86xacx95x1dx0bx94xe0x8bx02x00x00xpx00x00x00x00x00x00x00x01tx00x0capache kafka"

我们可以看到数据被存在了key是“xacxedx00x05tx00x04book”的一个Hash表中， Hash里面有两条记录。 大家发现一个问题没有？ 就是这个key不是我们想象的用“book”做key,而是多了一串16进制的码， 这是因为RedisTemplate使用了默认的JdkSerializationRedisSerializer 去序列化我们的key和value, 如果大家都用Java语言那没有问题， 如果有人用Java语言写，有人用别的语言读，那就有问题，就像我开始的时候用hgetall “book”始终拿不到数据那样。
RedisTemplate也提供了StringRedisTemplate来方便大家需要使用String来序列化redis里面的数据。简单看下代码

    @Bean
    public StringRedisTemplate stringRedisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory)
    {
        StringRedisTemplate template = new StringRedisTemplate();
        template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
        return template;
    }
	
    public Optional<String> getBookString(String name){
        HashOperations<String, String, String> hashOperations = stringRedisTemplate.opsForHash();
        if (stringRedisTemplate.hasKey(STRINGCACHE) && hashOperations.hasKey(STRINGCACHE, name)) {
            log.info("Get book {} from Redis.", name);
            return Optional.of(hashOperations.get(STRINGCACHE, name));
        }

        Optional<Book> book = bookRepository.getBook(name);
        log.info("Book Found: {}", book);
        if (book.isPresent()) {
            log.info("Put book {} to Redis.", name);
            hashOperations.put(STRINGCACHE, name, book.get().getAuthor());
            stringRedisTemplate.expire(STRINGCACHE, 10, TimeUnit.MINUTES);
            return Optional.of(book.get().getAuthor());
        }
        return Optional.empty();
    }

使用上就没有那么方便，你就得自己写需要存的是哪个字段，读出来是哪个字段。

127.0.0.1:6379> keys *
1) "string_book"
127.0.0.1:6379> hgetall string_book
1) "python"
2) "lisi"
3) "apache kafka"
4) "zhangsan"

如上图所示，使用客户端读出来看起来就比较清爽一些。也可以看到占用的Size会小很多，我们这个例子相差7倍，如果是数据量大，这个还是比较大的浪费。

127.0.0.1:6379> keys *
1) "xacxedx00x05tx00x04book"
2) "string_book"
127.0.0.1:6379> memory usage "string_book"
(integer) 104
127.0.0.1:6379> memory usage "xacxedx00x05tx00x04book"
(integer) 712

JPA Repository

我们知道使用JPA Repository来访问DataBase的时候，增删改查那样的操作能够很方便的实现，基本就是定义个接口，代码都不用写，Spring就帮我们完成了大部分的工作，那么访问Redis是不是也可以这样呢？ 答案是肯定的，我们来看代码
首先我们还是定义一个POJO

@RedisHash(value = "cache-book", timeToLive = 600)
@Data
@Builder
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class CacheBook implements Serializable {

    @Id
    private Long userId;

    @Indexed
    private String name;

    private String author;
}

这个类与我们上面template上面的类的区别就是我们加了两个注解， 在类开头加了
@RedisHash(value = “cache-book”, timeToLive = 600)
在字段上面加了@Id和@Indexed
定义一个Repository的接口

public interface CacheBookRepository extends CrudRepository<CacheBook, Long> {
    Optional<CacheBook> findOneByName(String name);
}

再定义一个service和上面那个例子template一样，缓存中有就到缓存中拿，没有就到持久化存储中找，并写入缓存

@Slf4j
@Service
public class BookService {
    private static final String CACHE = "repository-book";
    @Autowired
    private CacheBookRepository cacheRepository;

    @Autowired
    private BookRepository bookRepository;

    public Optional<CacheBook> findOneBook(String name) {
        Optional<CacheBook> optionalCacheBook = cacheRepository.findOneByName(name);
        if(!optionalCacheBook.isPresent())
        {
            Optional<CacheBook> book = bookRepository.getBook(name);
            log.info("Book Found: {}", book);
            if (book.isPresent()) {
                log.info("Put book {} to Redis.", name);
                cacheRepository.save(book.get());
            }
            return book;
        }
        return optionalCacheBook;
    }
}

代码很简单，简单到不敢相信是真的。
还是一样，调用这个方法，我们来看存在Redis里面的数据

127.0.0.1:6379> keys *
1) "repository-book:2"
2) "repository-book:2:idx"
3) "repository-book"
4) "repository-book:name:apache kafka"
5) "repository-book:name:python"
6) "repository-book:1:idx"
7) "repository-book:1"

哇，感觉存的内容有些多， 不用怕我们来看下各自存什么数据
首先看最短的一个

127.0.0.1:6379> smembers repository-book
1) "1"
2) "2"

它里面存的是我们的id所有的value, 可以用来判断id是否存在
再来看

127.0.0.1:6379> hgetall repository-book:2
1) "_class"
2) "com.ken.redisrepositorysample.model.CacheBook"
3) "author"
4) "lisi"
5) "name"
6) "python"
7) "userId"
8) "2"

这个是我们数据存放的地方

127.0.0.1:6379> smembers repository-book:1:idx
1) "repository-book:name:apache kafka"
127.0.0.1:6379> smembers "repository-book:name:apache kafka"
1) "1"

另外两个都是set， 存在在它们里面的数据是索引信息。
由此可以看出通过JPA Repository 的方式，代码很少，而且存储的数据也很通用，个人觉得是比较理想的访问方法。

Cache

我们已经看了两种方式，在访问的时候遵循这样的模式：缓存中有就从缓存中返回，没有就从持久化存储中找，然后写入缓存，这部分代码我也不想自己写，那么Cache就是你的救星。
我们先看代码
我们这次使用内存数据库H2作为持久化存储， 放一个schema.sql在resouces下面

drop table t_book if exists;


create table t_book (
    id bigint auto_increment,
    create_time timestamp,
    update_time timestamp,
    name varchar(255),
    author varchar(200),
    primary key (id)
);

insert into t_book (name, author, create_time, update_time) values ("python", "zhangsan", now(), now());
insert into t_book (name, author, create_time, update_time) values ("hadoop", "lisi", now(), now());
insert into t_book (name, author, create_time, update_time) values ("java", "wangwu", now(), now());

然后定义POJO


@Entity
@Table(name = "T_BOOK")
@Data
@Builder
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class CacheBook implements Serializable {

    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;

    private String name;

    private String author;

    @Column(updatable = false)
    @CreationTimestamp
    private Date createTime;
    @UpdateTimestamp
    private Date updateTime;
}

完全是和数据库绑定的代码，和缓存没有任何关系
一个Repository来访问数据库

public interface BookRepository extends JpaRepository<CacheBook, Long> {
}

定义一个service来调用它

@Slf4j
@Service
@CacheConfig(cacheNames = "cache-book")
public class BookService {

    @Autowired
    private BookRepository bookRepository;

    @Cacheable
    public List<CacheBook> findAllCoffee() {
        return bookRepository.findAll();
    }

    @CacheEvict
    public void reloadCoffee() {
    }
}

这里就比较关键了，在类上加上了注解
@CacheConfig(cacheNames = “cache-book”)
在方法上面加上了Cacheable和CacheEvict， Cacheable这个方法就是用来实现逻辑，有就从缓存中拿，没有就从数据库拿的，CacheEvict是调用这个方法的时候清除缓存。
然后再启动入口程序的地方加上注解
@EnableJpaRepositories
@EnableCaching(proxyTargetClass = true)
在配置文件application.properties中加上

spring.jpa.hibernate.ddl-auto=none
spring.jpa.properties.hibernate.show_sql=true
spring.jpa.properties.hibernate.format_sql=true

management.endpoints.web.exposure.include=*

spring.cache.type=redis
spring.cache.cache-names=cache-book
spring.cache.redis.time-to-live=600000
spring.cache.redis.cache-null-values=false

spring.redis.host=localhost

这样就可以了， 感觉就是通过配置下就把缓存给完成了，非常的简单
我们来看Redis中是怎么存的

127.0.0.1:6379> keys *
1) "cache-book::SimpleKey []"
127.0.0.1:6379> get "cache-book::SimpleKey []"
"xacxedx00x05srx00x13java.util.ArrayListxx81xd2x1dx99xc7ax9dx03x00x01Ix00x04sizexpx00x00x00x03wx04x00x00x00x03srx00(com.ken.rediscachesample.model.CacheBookxecxcbR=xe1Ux9bxf7x02x00x05Lx00x06authortx00x12Ljava/lang/String;Lx00
createTimetx00x10Ljava/util/Date;Lx00x02idtx00x10Ljava/lang/Long;Lx00x04nameqx00~x00x03Lx00
updateTimeqx00~x00x04xptx00zhangsansrx00x12java.sql.Timestamp&x18xd5xc8x01Sxbfex02x00x01Ix00x05nanosxrx00x0ejava.util.Datehjx81x01KYtx19x03x00x00xpwx00x00x01x84xff]x85xb0x-x81x80srx00x0ejava.lang.Long;x8bxe4x90xccx8f#xdfx02x00x01Jx00x05valuexrx00x10java.lang.Numberx86xacx95x1dx0bx94xe0x8bx02x00x00xpx00x00x00x00x00x00x00x01tx00x06pythonsqx00~x00wx00x00x01x84xff]x85xb0x-x81x80sqx00~x00x02tx00x04lisisqx00~x00wx00x00x01x84xff]x85xb0x<xbfxd8sqx00~x00x0bx00x00x00x00x00x00x00x02tx00x06hadoopsqx00~x00wx00x00x01x84xff]x85xb0x<xbfxd8sqx00~x00x02tx00x06wangwusqx00~x00wx00x00x01x84xff]x85xb0x<xbfxd8sqx00~x00x0bx00x00x00x00x00x00x00x03tx00x04javasqx00~x00wx00x00x01x84xff]x85xb0x<xbfxd8x"

看到没有，就是当成Redis里面的String来存的， 如果数据量比较小，那是非常的方便，如果数据量大，这种方式就有些问题了。

总结

我们看了这三种方式，这里仅仅是做了个入门，每个里面都有很多细节的地方需要去研究和使用，整体的感觉是要想使用的简单，那么存储在Redis中的数据就要量少，量大后，就需要自己来定制了，那基本上要用RedisTemplate来做一些工作。 这三个程序比较简单，我也把它放在github上面了， https://github.com/dengkun39/redisdemo.git

hmoban主题是根据ripro二开的主题，极致后台体验，无插件，集成会员系统
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