Spring Boot 整合 Redis 實作緩存操作

摘要: 原創出處 www.bysocket.com 「泥瓦匠BYSocket 」歡迎轉載，保留摘要，謝謝！

『産品沒有價值，開發團隊再優秀也無濟于事 – 《啟示錄》』

本文提綱

一、緩存的應用場景

二、更新緩存的政策

三、運作 springboot-mybatis-redis 工程案例

四、springboot-mybatis-redis 工程代碼配置詳解

運作環境：

Mac OS 10.12.x

JDK 8 +

Redis 3.2.8

Spring Boot 1.5.1.RELEASE

什麼是緩存？

在網際網路場景下，尤其 2C 端大流量場景下，需要将一些經常展現和不會頻繁變更的資料，存放在存取速率更快的地方。緩存就是一個存儲器，在技術選型中，常用 Redis 作為緩存資料庫。緩存主要是在擷取資源友善性能優化的關鍵方面。

Redis 是一個高性能的 key-value 資料庫。GitHub 位址：https://github.com/antirez/redis 。Github 是這麼描述的：

Redis is an in-memory database that persists on disk. The data model

is key-value, but many different kind of values are supported: Strings,

Lists, Sets, Sorted Sets, Hashes, HyperLogLogs, Bitmaps.

緩存的應用場景有哪些呢？

比如常見的電商場景，根據商品 ID 擷取商品資訊時，店鋪資訊和商品詳情資訊就可以緩存在 Redis，直接從 Redis 擷取。減少了去資料庫查詢的次數。但會出現新的問題，就是如何對緩存進行更新？這就是下面要講的。

參考《緩存更新的套路》http://coolshell.cn/articles/17416.html，緩存更新的模式有四種：Cache aside, Read through, Write through, Write behind caching。

這裡我們使用的是 Cache Aside 政策，從三個次元：（摘自耗子叔叔部落格）

失效：應用程式先從cache取資料，沒有得到，則從資料庫中取資料，成功後，放到緩存中。

命中：應用程式從cache中取資料，取到後傳回。

更新：先把資料存到資料庫中，成功後，再讓緩存失效。

大緻流程如下：

擷取商品詳情舉例

a. 從商品 Cache 中擷取商品詳情，如果存在，則傳回擷取 Cache 資料傳回。

b. 如果不存在，則從商品 DB 中擷取。擷取成功後，将資料存到 Cache 中。則下次擷取商品詳情，就可以從 Cache 就可以得到商品詳情資料。

c. 從商品 DB 中更新或者删除商品詳情成功後，則從緩存中删除對應商品的詳情緩存

git clone 下載下傳工程 springboot-learning-example ，項目位址見 GitHub – https://github.com/JeffLi1993/springboot-learning-example。

下面開始運作工程步驟（Quick Start）：

1.資料庫和 Redis 準備

a.建立資料庫 springbootdb：

CREATE DATABASE springbootdb;

b.建立表 city ：(因為我喜歡徒步)

DROP TABLE IF EXISTS  `city`;
CREATE TABLE `city` (
  `id` int(10) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '城市編号',
  `province_id` int(10) unsigned  NOT NULL COMMENT '省份編号',
  `city_name` varchar(25) DEFAULT NULL COMMENT '城市名稱',
  `description` varchar(25) DEFAULT NULL COMMENT '描述',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8;

c.插入資料

INSERT city VALUES (1 ,1,'溫嶺市','BYSocket 的家在溫嶺。');

d.本地安裝 Redis

詳見寫過的文章《 Redis 安裝》http://www.bysocket.com/?p=917

2. springboot-mybatis-redis 工程項目結構介紹

springboot-mybatis-redis 工程項目結構如下圖所示：
org.spring.springboot.controller - Controller 層
org.spring.springboot.dao - 資料操作層 DAO
org.spring.springboot.domain - 實體類
org.spring.springboot.service - 業務邏輯層
Application - 應用啟動類
application.properties - 應用配置檔案，應用啟動會自動讀取配置

3.改資料庫配置

打開 application.properties 檔案，修改相應的資料源配置，比如資料源位址、賬号、密碼等。

（如果不是用 MySQL，自行添加連接配接驅動 pom，然後修改驅動名配置。）

4.編譯工程

在項目根目錄 springboot-learning-example，運作 maven 指令：

mvn clean install

5.運作工程

右鍵運作 springboot-mybatis-redis 工程 Application 應用啟動類的 main 函數。

項目運作成功後，這是個 HTTP OVER JSON 服務項目。是以用 postman 工具可以如下操作

根據 ID，擷取城市資訊

GET http://127.0.0.1:8080/api/city/1

再請求一次，擷取城市資訊會發現資料擷取的耗時快了很多。服務端 Console 輸出的日志：

2017-04-13 18:29:00.273  INFO 13038 --- [nio-8080-exec-1] o.s.s.service.impl.CityServiceImpl       : CityServiceImpl.findCityById() : 城市插入緩存 >> City{id=12, provinceId=3, cityName='三亞', description='水好,天藍'}
2017-04-13 18:29:03.145  INFO 13038 --- [nio-8080-exec-2] o.s.s.service.impl.CityServiceImpl       : CityServiceImpl.findCityById() : 從緩存中擷取了城市 >> City{id=12, provinceId=3, cityName='三亞', description='水好,天藍'}

可見，第一次是從資料庫 DB 擷取資料，并插入緩存，第二次直接從緩存中取。

更新城市資訊

PUT http://127.0.0.1:8080/api/city

删除城市資訊

DELETE http://127.0.0.1:8080/api/city/2

這兩種操作中，如果緩存有對應的資料，則删除緩存。服務端 Console 輸出的日志：

2017-04-13 18:29:52.248  INFO 13038 --- [nio-8080-exec-9] o.s.s.service.impl.CityServiceImpl       : CityServiceImpl.deleteCity() : 從緩存中删除城市 ID >> 12

這裡，我強烈推薦注解的方式實作對象的緩存。但是這裡為了更好說明緩存更新政策。下面講講工程代碼的實作。

pom.xml 依賴配置:

<?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 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
 
    <groupId>springboot</groupId>
    <artifactId>springboot-mybatis-redis</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>springboot-mybatis-redis :: 整合 Mybatis 并使用 Redis 作為緩存</name>
 
    <!-- Spring Boot 啟動父依賴 -->
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>1.5.1.RELEASE</version>
    </parent>
 
    <properties>
        <mybatis-spring-boot>1.2.0</mybatis-spring-boot>
        <mysql-connector>5.1.39</mysql-connector>
        <spring-boot-starter-redis-version>1.3.2.RELEASE</spring-boot-starter-redis-version>
    </properties>
 
    <dependencies>
 
        <!-- Spring Boot Reids 依賴 -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-redis</artifactId>
            <version>${spring-boot-starter-redis-version}</version>
        </dependency>
 
        <!-- Spring Boot Web 依賴 -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
 
        <!-- Spring Boot Test 依賴 -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
 
        <!-- Spring Boot Mybatis 依賴 -->
        <dependency>
            <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
            <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>${mybatis-spring-boot}</version>
        </dependency>
 
        <!-- MySQL 連接配接驅動依賴 -->
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
            <version>${mysql-connector}</version>
        </dependency>
 
        <!-- Junit -->
        <dependency>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
            <version>4.12</version>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

包括了 Spring Boot Reids 依賴、 MySQL 依賴和 Mybatis 依賴。

在 application.properties 應用配置檔案，增加 Redis 相關配置

## 資料源配置
spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/springbootdb?useUnicode=true&characterEncoding=utf8
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=123456
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver
 
## Mybatis 配置
mybatis.typeAliasesPackage=org.spring.springboot.domain
mybatis.mapperLocations=classpath:mapper/*.xml
 
## Redis 配置
## Redis資料庫索引（預設為0）
spring.redis.database=0
## Redis伺服器位址
spring.redis.host=127.0.0.1
## Redis伺服器連接配接端口
spring.redis.port=6379
## Redis伺服器連接配接密碼（預設為空）
spring.redis.password=
## 連接配接池最大連接配接數（使用負值表示沒有限制）
spring.redis.pool.max-active=8
## 連接配接池最大阻塞等待時間（使用負值表示沒有限制）
spring.redis.pool.max-wait=-1
## 連接配接池中的最大空閑連接配接
spring.redis.pool.max-idle=8
## 連接配接池中的最小空閑連接配接
spring.redis.pool.min-idle=0
## 連接配接逾時時間（毫秒）
spring.redis.timeout=0

詳細解釋可以參考注釋。對應的配置類：org.springframework.boot.autoconfigure.data.redis.RedisProperties

CityRestController 控制層依舊是 Restful 風格的，詳情可以參考《Springboot 實作 Restful 服務，基于 HTTP / JSON 傳輸》。 http://www.bysocket.com/?p=1627 domain 對象 City 必須實作序列化，因為需要将對象序列化後存儲到 Redis。如果沒實作 Serializable ，控制台會爆出以下異常：

Serializable
java.lang.IllegalArgumentException: DefaultSerializer requires a Serializable payload but received an object of type

City.java 城市對象：

package org.spring.springboot.domain;
 
import java.io.Serializable;
 
/**
 * 城市實體類
 *
 * Created by bysocket on 07/02/2017.
 */
public class City implements Serializable {
 
    private static final long serialVersionUID = -1L;
 
    /**
     * 城市編号
     */
    private Long id;
 
    /**
     * 省份編号
     */
    private Long provinceId;
 
    /**
     * 城市名稱
     */
    private String cityName;
 
    /**
     * 描述
     */
    private String description;
 
    public Long getId() {
        return id;
    }
 
    public void setId(Long id) {
        this.id = id;
    }
 
    public Long getProvinceId() {
        return provinceId;
    }
 
    public void setProvinceId(Long provinceId) {
        this.provinceId = provinceId;
    }
 
    public String getCityName() {
        return cityName;
    }
 
    public void setCityName(String cityName) {
        this.cityName = cityName;
    }
 
    public String getDescription() {
        return description;
    }
 
    public void setDescription(String description) {
        this.description = description;
    }
 
    @Override
    public String toString() {
        return "City{" +
                "id=" + id +
                ", provinceId=" + provinceId +
                ", cityName='" + cityName + '\'' +
                ", description='" + description + '\'' +
                '}';
    }
}

如果需要自定義序列化實作，隻要實作 RedisSerializer 接口去實作即可，然後在使用 RedisTemplate.setValueSerializer 方法去設定你實作的序列化實作。

主要還是城市業務邏輯實作類 CityServiceImpl.java：

package org.spring.springboot.service.impl;
 
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.spring.springboot.dao.CityDao;
import org.spring.springboot.domain.City;
import org.spring.springboot.service.CityService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.core.ValueOperations;
import org.springframework.stereotype.Service;
 
import java.util.List;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
 
/**
 * 城市業務邏輯實作類
 * <p>
 * Created by bysocket on 07/02/2017.
 */
@Service
public class CityServiceImpl implements CityService {
 
    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(CityServiceImpl.class);
 
    @Autowired
    private CityDao cityDao;
 
    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;
 
    /**
     * 擷取城市邏輯：
     * 如果緩存存在，從緩存中擷取城市資訊
     * 如果緩存不存在，從 DB 中擷取城市資訊，然後插入緩存
     */
    public City findCityById(Long id) {
        // 從緩存中擷取城市資訊
        String key = "city_" + id;
        ValueOperations<String, City> operations = redisTemplate.opsForValue();
 
        // 緩存存在
        boolean hasKey = redisTemplate.hasKey(key);
        if (hasKey) {
            City city = operations.get(key);
 
            LOGGER.info("CityServiceImpl.findCityById() : 從緩存中擷取了城市 >> " + city.toString());
            return city;
        }
 
        // 從 DB 中擷取城市資訊
        City city = cityDao.findById(id);
 
        // 插入緩存
        operations.set(key, city, 10, TimeUnit.SECONDS);
        LOGGER.info("CityServiceImpl.findCityById() : 城市插入緩存 >> " + city.toString());
 
        return city;
    }
 
    @Override
    public Long saveCity(City city) {
        return cityDao.saveCity(city);
    }
 
    /**
     * 更新城市邏輯：
     * 如果緩存存在，删除
     * 如果緩存不存在，不操作
     */
    @Override
    public Long updateCity(City city) {
        Long ret = cityDao.updateCity(city);
 
        // 緩存存在，删除緩存
        String key = "city_" + city.getId();
        boolean hasKey = redisTemplate.hasKey(key);
        if (hasKey) {
            redisTemplate.delete(key);
 
            LOGGER.info("CityServiceImpl.updateCity() : 從緩存中删除城市 >> " + city.toString());
        }
 
        return ret;
    }
 
    @Override
    public Long deleteCity(Long id) {
 
        Long ret = cityDao.deleteCity(id);
 
        // 緩存存在，删除緩存
        String key = "city_" + id;
        boolean hasKey = redisTemplate.hasKey(key);
        if (hasKey) {
            redisTemplate.delete(key);
 
            LOGGER.info("CityServiceImpl.deleteCity() : 從緩存中删除城市 ID >> " + id);
        }
        return ret;
    }
 
}

首先這裡注入了 RedisTemplate 對象。聯想到 Spring 的 JdbcTemplate ，RedisTemplate 封裝了

RedisConnection，具有連接配接管理，序列化和 Redis 操作等功能。還有針對 String

的支援對象 StringRedisTemplate。

Redis 操作視圖接口類用的是 ValueOperations，對應的是 Redis String/Value

操作。還有其他的操作視圖，ListOperations、SetOperations、ZSetOperations 和

HashOperations 。ValueOperations 插入緩存是可以設定失效時間，這裡設定的失效時間是 10 s。

回到更新緩存的邏輯

a. findCityById 擷取城市邏輯：

如果緩存存在，從緩存中擷取城市資訊

如果緩存不存在，從 DB 中擷取城市資訊，然後插入緩存

b. deleteCity 删除 / updateCity 更新城市邏輯：

如果緩存存在，删除

如果緩存不存在，不操作

其他不明白的，可以 git clone 下載下傳工程 springboot-learning-example ，工程代碼注解很詳細。 https://github.com/JeffLi1993/springboot-learning-example。

Spring Boot 整合 Redis 實作緩存操作

五、小結

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