Spring Data Redis + RabbitMQ - 基于 string 实现缓存、计数功能（同步数据）

叁歲伎倆 2024-02-20 12:37 37阅读 0赞

**目录**

一、Spring Data Redis

1.1、缓存功能

1.1.1、分析

1.1.2、案例实现

1.1.3、效果演示

1.2、计数功能（Redis + RabbitMQ）

1.2.1、分析

1.2.2、案例实现

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## 一、Spring Data Redis ##

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### 1.1、缓存功能 ###

#### 1.1.1、分析 ####

使用 redis 作为缓存， MySQL 作为数据库组成的架构

![52e2afd55a714a61a233d1a89b1beb5e.png][]

**整体思路：**

应用服务器访问数据的时候，先查询 Redis，如果 Redis 上存在该数据，就从 Redis 中取数据直接交给应用服务器，不用继续访问数据库了；如果 Redis 上不存在该数据，就会去 MySQL 中把读到的结构返回给应用服务器，同时，把这个数据也写入到 Redis 中.

由于 Redis 这样的缓存经常用来存储 “热点数据”，也就是高频使用的数据，那什么样的数据算高频呢？这里暗含了一层假设，某个数据一旦被用到了，那么可能在最近这段时间就可能被反复用到.

> 随着时间推移，越来越多的 key 在 redis 上访问不到，那 redis 的数据不是越来越多么？

1.  把数据写给 redis 的同时，会给这个 key 设置一个过期时间.
2.  Redis 也有内存不足的时候，因此提供了 淘汰策略（之前的文章展开讲过）.

#### 1.1.2、案例实现 ####

例如论坛网站，有些帖子的访问评论很高，就需要设置成热点文章，缓存起来（比起去 MySQL 数据库中查询文章要快的多）.

**实现思路：**

根据上面理论，暗含假设当前使用的文章就是热点文章，也就是说，如果在缓存中有该文章，就直接返回，如果没有，就去数据库中查，然后再缓存起来，同时设置 30min（不同场景合理分配） 的过期时间.

帖子实体类.

@Data
    public class Article {
    
        private String title;
        private String content;
    
    }

文章 mapper.

@Mapper
    public interface ArticleMapper {
    
        /**
         * 根据 id 查询文章
         * @param id
         * @return
         */
        Article selectArticleById(@Param("id") Integer id);
    
    }

<select id="selectArticleById" resultType="com.example.cyk.cache.Article">
            select * from article where id = #{id};
        </select>

帖子 controller

@RestController
    @RequestMapping("/article")
    public class ArticleController {
    
    
        @Autowired
        private IArticleService articleService;
    
        @GetMapping("/get")
        public HashMap<String, Object> get(@NonNull Integer id) {
            //1.获取文章服务
            Article article = articleService.getArticleInfo(id);
            //2.返回响应
            return HandlerResponse(1000, "操作成功", article);
        }
    
        /**
         * 处理返回格式
         * @param code
         * @param msg
         * @param data
         * @return
         */
        private HashMap<String, Object> HandlerResponse(Integer code, String msg, Object data) {
            HashMap<String, Object> result = new HashMap<>();
            result.put("code", code);
            result.put("msg", msg);
            result.put("data", data);
            return result;
        }
    
    }

帖子 service .

@Slf4j
    @Service
    public class ArticleService implements IArticleService {
    
        @Autowired
        private ArticleMapper articleMapper;
    
        @Autowired
        private StringRedisTemplate redisTemplate;
    
        @Override
        public Article getArticleInfo(Integer id) {
            //1.非空校验
            if(id == null) {
                log.warn("文章 id 为空");
                throw new RuntimeException("文章 id 为空");
            }
            //2.先去 redis 上看有没有文章对应的这个id
            //我这里约定 redis 上存储格式:
            //key: art:id
            //value: $title$content  ($ 是分隔符)
            //例如 key: art:1    value: $决定$今天要好好学习
            String articleInfo = redisTemplate.opsForValue().get("art:" + id);
            if(articleInfo != null) {
                //存在直接返回
                log.info("从 redis 中获取到文章数据");
                //1) 解析格式
                Article article = analysisArticle(articleInfo);
                //2) 返回数据
                return article;
            }
            //3.redis 上没有数据，因此需要从 mysql 中取
            Article article = articleMapper.selectArticleById(id);
            if(article == null) {
                log.warn("文章不存在");
                throw new RuntimeException("文章不存在！");
            }
            //4.将文章存到 redis 中
            //1) 合成 redis 所需格式的文章
            articleInfo = synthesisArticle(article);
            //2) 设置 5 分钟过期时间(为了演示效果)
            redisTemplate.opsForValue().set("art:" + id, articleInfo, 5, TimeUnit.SECONDS);
            log.info("从 mysql 中获取到文章数据");
            return article;
        }
    
        /**
         * 合成 redis 需要的格式(提前约定好的)
         * @param article
         * @return
         */
        private String synthesisArticle(Article article) {
            StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
            stringBuilder.append("$");
            stringBuilder.append(article.getTitle());
            stringBuilder.append("$");
            stringBuilder.append(article.getContent());
            return stringBuilder.toString();
        }
    
        /**
         * 解析文章格式
         * @param articleInfo
         * @return
         */
        private Article analysisArticle(String articleInfo) {
            Article article = new Article();
            String title = articleInfo.split("\\$")[1];
            String content = articleInfo.split("\\$")[2];
            article.setTitle(title);
            article.setContent(content);
            return article;
        }
    
    }

#### 1.1.3、效果演示 ####

![2773d01b6870406182dac5d15f60e424.png][]

### 1.2、计数功能（Redis + RabbitMQ） ###

#### 1.2.1、分析 ####

许多都会使应用用 Redis 作为计数的基础⼯具，它可以实现快速计数、查询缓存的功能，例如网站视频的播放量，点赞数量......

> Ps：这些都是相比较 MySQL 数据库而言的，Redis 可以通过简单的键值对操作完成计数任务并且实在内存中完成的，而 MySQL 就需要先查询数据库，然后 +1，然后再存入数据库，是在需要进行硬盘存储的

![99b1de959d034a3f9f3d1d2ebe6b69fb.png][]

#### 1.2.2、案例实现 ####

实现思路：

假设，用户点击某个帖子，此时需要进行访问量 + 1 的操作，这时候应用服务器就会直接去操作 Redis ，执行 incr 命令，然后将返回的数据反馈给用户，最后 Redis 会以异步的方式（RabbitMQ 实现异步）将播放量同步到 MySQL 数据库中（异步就表示：这里并不是每一个播放请求，都需要立即写入数据~ 至于什么时候写入，需要根据实际的业务需求场景而定），将数据持久化.

> Ps：实际中要开发⼀个成熟、稳定的真实计数系统，要⾯临的挑战远不⽌如此简单：防作弊、按 照不同维度计数、避免单点问题、数据持久化到底层数据源等。

文章实体类

@Data
    public class Article implements Serializable {
    
        private Integer id;
        private String title;
        private String content;
        private Long visits; //访问量
    
    }

rabbit 交换机、队列、绑定配置.

public class MqFinal {
    
        //处理文章的直接交换机
        public static final String UPDATE_DIRECT = "article.update.direct";
        //用于修改文章数据的队列
        public static final String UPDATE_QUEUE = "article.update.queue";
        //bindingKey
        public static final String UPDATE_KEY = "article.update.key";
    
    }

@Configuration
    public class MqConfig {
    
        /**
         * 消息转化器
         * @return
         */
        @Bean
        public MessageConverter jsonMessageConverter() {
            return new Jackson2JsonMessageConverter();
        }
    
        @Bean
        public DirectExchange ArticleDirectExchange() {
            return new DirectExchange(MqFinal.UPDATE_DIRECT, true, false);
        }
    
        @Bean
        public Queue ArticleUpdateQueue() {
            return new Queue(MqFinal.UPDATE_QUEUE, true);
        }
    
        @Bean
        public Binding ArticleUpdateBinding() {
            return BindingBuilder.bind(ArticleUpdateQueue()).to(ArticleDirectExchange()).with(MqFinal.UPDATE_KEY);
        }
    
    }

mq 监听配置

@Slf4j
    @Component
    public class MqListenerArticle {
    
        @Autowired
        private ArticleMapper articleMapper;
    
        /**
         * 同步数据库
         */
        @RabbitListener(queues = MqFinal.UPDATE_QUEUE)
        public void syncVisits(HashMap<String, Object> data) {
            Integer id = (Integer) data.get("id");
            // Rabbitmq 这里有一个问题，Map<String, Object> 中 Object 传入为 Long 类型，需要用 Integer 来接受，否则报错
            // 因此发送消息之前，体现将 Long 类型转化为 String，接收到消息之后只需要将 String 转化为 Long 即可
            String visits = (String) data.get("visits");
            articleMapper.updateArticleVisits(id, Long.valueOf(visits));
            log.info("访问量数据同步完成！");
        }
    
    }

访问量增加服务（这里为了可读性，只展示了本业务的核心逻辑）

@Override
        public Article getArticleInfo(Integer id) {
            //1.非空校验
            if(id == null) {
                log.warn("文章 id 为空");
                throw new RuntimeException("文章 id 为空");
            }
    
            //2.访问量 +1
            //注意：incr 这个命令执行时，即使 key 不存在，也会自动生成 key，然后自增
            Long visits = redisTemplate.opsForValue().increment("v_art:" + id);
            //3.rabbitmq 实现异步数据同步(发送一个消息即可)
            HashMap<String, Object> visitsInfo = new HashMap<>();
            visitsInfo.put("id", id);
            visitsInfo.put("visits", visits.toString()); //转化原因前面解释过了
            rabbitTemplate.convertAndSend(MqFinal.UPDATE_DIRECT, MqFinal.UPDATE_KEY, visitsInfo);
    
            //4.获取文章数据
            //业务逻辑(这里为了可读性，就先不展示这里了)......
    
            //5.放入文章
            Article article = new Article();
            article.setVisits(visits);
            article.setId(id);
            return article;
        }

![dfbd0ef2d02d4367aad6568495ea64d4.gif][]

[52e2afd55a714a61a233d1a89b1beb5e.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/20/119500ec87604b7288732486189bf2a2.png
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[dfbd0ef2d02d4367aad6568495ea64d4.gif]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/20/739e975acbbc419aaabc5974cf1fed71.png