Redis-1 Redis

高级Redis应用进阶一站式Redis解决方案-Redis-1 Redis

源代码在https://github.com/629y/food-social-contact-parent

1. Redis

功能强大，持续改进，经久不衰

1.高性能

底层C语言编写，内存数据库，通讯采用epoll非阻塞l/O多路复用机制

2.线程安全

3.功能丰富

数据结构：

基本：String、LIst、HashSet、SortredSet

高阶：GEO、BitMap、HyperLogLog

持久化:RDB持久化、AOF持久化、RDB-AOF混合持久化

主从：Master-Slave解决并发

哨兵：Sentinel

集群：分片

模块化...

2. Redis介绍以及为什么能支撑10W+QPS

2.1.特点

内存数据库，速度快，也支持数据的持久化

Redis不仅仅支持简单的key-value类型的数据，同时还提供Lists、Hashes、Sets 、Sorted Sets等多种数据结构的存储

Redis支持数据的备份(master-slave)与集群(分片存储)，以及拥有哨兵监控机制

支持事务

2.2.优势

性能极高– Redis能读的速度是110000次/s，写的速度是81000次/s

丰富的数据类型 - Redis支持 Strings、Lists、Hashes、Sets 、Sorted Sets等数据类型操作

原子操作-Redis的所有操作都是原子性的，同时Redis还支持对几个操作合并后的原子性执行（事务）

丰富的特性 - Redis还支持 publish/subscribe,通知, key过期等特性

2.3.Redis、Memcached、Ehcache的区别

这三个中间件都可以应用于缓存，但目前市面上使用Redis的场景会更多，更广泛，其原因是: Redis性能高、原子操作、支持多种数据类型，主从复制与哨兵监控，持久化操作等。

2.4.Redis的高并发

官方的bench-mark数据:测试完成了50个并发执行100000个请求。设置和获取的值是一个256字节字符串。结果:读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s。redis尽量少写多读，符合缓存的适用要求。单机redis支撑万级，如果10万+可以采用主从复制的模式。

2.4.1.原理

1. Redis是纯内存数据库，所以读取速度快。

2. Redis使用的是非阻塞lO，IO多路复用，减少了线程切换时上下文的切换和竞争。

3. Redis采用了单线程的模型，保证了每个操作的原子性，也减少了线程的上下文切换和竞争。

4. Redis存储结构多样化，不同的数据结构对数据存储进行了优化加快读取的速度。

5. Redis采用自己实现的事件分离器，效率比较高，内部采用非阻塞的执行方式，吞吐能力比较大。

2.4.2. 原因

1.不需要各种锁的性能消耗

2. 单线程多进程集群方案

3. CPU消耗

2.4.3 优势

单进程单线程优势

1. 代码更清晰，处理逻辑更简单

2. 不用去考虑各种锁的问题，不存在加锁释放锁操作，没有因为可能出现死锁而导致的性能消耗

3.不存在多进程或者多线程导致的切换而消耗CPU

单进程单线程弊端

无法发挥多核CPu性能，不过可以通过在单机开多个Redis实例来完善

2.5 IO多路复用技术

redis采用网络lO多路复用技术来保证在多连接的时候，系统的高吞吐量。

3. Redis的安装与多种启动方式详解

下载

安装C语言的依赖

查看版本

升级GCC

编译

创建redis目录，然后把刚才安装完的redis装到这个目录上去

可执行文件

这是前端启动，ctrl+c 退出

以守护进程的方式运行

后端启动

4. Redis配置文件及GUI客户端工具连接

Redis配置文件

关闭防火墙，开启redis

修改配置文件，开放对应的权限（实际开发中一般不能这么做）

密码

再次启动服务

5. Redis自带的客户端的基本命令操作

Redis支持多种语言的客户端，这也是Redis受欢迎的原因之一。https://redis.io/clients

Java客户端

./redis-cli -a *******

-h ip地址，如果是本机，就可以省略

-p 6379 端口号

-a 密码

./redis-cli -h r-uf6qppd4tmlvzgig1ypd.redis.rds.aliyuncs.com -p 6379 -a *******

select 0 切换

info 查看所有

info CPU 查看cpu的使用率

info repilication 查看主从

info cluster 查看集群

flushall 清除全部数据（谨慎使用）

6. Redis的Java客户端及性能优化

新建项目jedis-demo-01

源代码：https://github.com/629y/jedis

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/redis.clients/jedis -->
<dependency>
    <groupId>redis.clients</groupId>
    <artifactId>jedis</artifactId>
    <version>5.1.0</version>
</dependency>

package com.imooc;

import org.junit.After;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;
import redis.clients.jedis.Jedis;

public class JedisTest {

    Jedis jedis = null;
    //建立连接
    @Before
    public void init() {
        //初始化 Jedis 客户端，声明主机和端口
         jedis = new Jedis
                ("r-uf6qppd4tmlvzgig1ypd.redis.rds.aliyuncs.com",6379);
        //身份认证
        jedis.auth("Courseimooc1");
        //PING PONG 心跳机制检测是否连接成功
        String pong = jedis.ping();
        System.out.println("pong = " + pong);
    }

    @Test
    public void testString(){
        //插入一条数据
        String result = jedis.set("username", "zhangsan");
        System.out.println("result = " + result);
    }

    //释放资源
    @After
    public void close() {
        if (null != jedis){
            jedis.close();
        }
    }
}

package com.imooc;

import org.junit.After;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;
import redis.clients.jedis.Jedis;

import java.util.Set;

public class JedisTest {

    Jedis jedis = null;
    //建立连接
    @Before
    public void init() {
        //初始化 Jedis 客户端，声明主机和端口
         jedis = new Jedis
                ("r-uf6qppd4tmlvzgig1ypd.redis.rds.aliyuncs.com",6379);
        //身份认证
        jedis.auth("Courseimooc1");
        //PING PONG 心跳机制检测是否连接成功
        String pong = jedis.ping();
        System.out.println("pong = " + pong);
    }

    @Test
    public void testString(){
        //选择数据库
        String selResult = jedis.select(2);
        System.out.println("selResult = " + selResult);
        //插入一条数据
        String result = jedis.set("username", "zhangsan");
        System.out.println("result = " + result);
        //获取一条数据
        String username = jedis.get("username");
        System.out.println("username = " + username);
        //层级也是可以的
        //插入一条数据
        jedis.set("imooc:users:1","zhangsan");
        //获取一条数据
        String users1 = jedis.get("imooc:users:1");
        System.out.println("users1 = " + users1);
    }

    @Test
    public void testKeys() {
        jedis.select(2);
        Set<String> keys = jedis.keys("*");
        System.out.println(keys);
    }

    //释放资源
    @After
    public void close() {
        if (null != jedis){
            jedis.close();
        }
    }
}

JedisPoolConnectRedis.java

package com.imooc;


import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig;

/**
 * 连接池工具类
 */
public class JedisPoolConnectRedis {
    private static JedisPool jedisPool;
    static {
        //创建连接池配置对象
        JedisPoolConfig jedisPoolConfig = new JedisPoolConfig();
        //设置最大连接数，默认8
        jedisPoolConfig.setMaxTotal(5);
        //设置最大空闲数量，默认8
        jedisPoolConfig.setMaxIdle(5);
        //设置最少空闲数量，默认0
        jedisPoolConfig.setMinIdle(0);
        //设置等待时间 ms
        jedisPoolConfig.setMaxWaitMillis(100);
        //初始化 JedisPool 对象
        jedisPool = new JedisPool(jedisPoolConfig,"r-uf6qppd4tmlvzgig1ypd.redis.rds.aliyuncs.com",6379,100,"Courseimooc1");
    }

    /**
     * 获取Jedis对象
     * @return
     */
    public static Jedis getJedis(){
        return jedisPool.getResource();
    }
}

复制JedisTest.java重命名JedisPoolTest.java

JedisPoolTest.java

7. SpringBoot集成Redis

源代码：GitHub - 629y/springdata-demo: jedis,lettuce

SpringDataDemoApplication.java

package com.imooc.springdatademo;

import com.fasterxml.jackson.annotation.JsonAutoDetect;
import com.fasterxml.jackson.annotation.PropertyAccessor;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.serializer.Jackson2JsonRedisSerializer;
import org.springframework.data.redis.serializer.RedisSerializer;

@SpringBootApplication
public class SpringDataDemoApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringDataDemoApplication.class, args);
    }

    @Bean(name = "redisTemplate")
    public RedisTemplate<Object, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory factory) {
        RedisTemplate<Object, Object> template = new RedisTemplate<>();
        template.setConnectionFactory(factory);

        Jackson2JsonRedisSerializer serializer = new Jackson2JsonRedisSerializer(Object.class);
        ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
        //JsonAutoDetect.Visibility.ANY 代表所有属性或字段都可以序列化
        objectMapper.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);
        //新版用法
        //以数组的方式存放到Redis，Class Type 全类名作为为第一个元素，Json字符串为第二个元素。
        objectMapper.activateDefaultTyping(objectMapper.getPolymorphicTypeValidator(), ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);
        //老版用法，已弃用
        //objectMapper.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);
        serializer.setObjectMapper(objectMapper);


        template.setKeySerializer(RedisSerializer.string());
        template.setValueSerializer(serializer);
        template.setHashKeySerializer(RedisSerializer.string());
        template.setHashValueSerializer(serializer);

        template.afterPropertiesSet();
        return template;
    }

}

application.yml

spring:
#  redis 配置
  redis:
    host: r-uf6qppd4tmlvzgig1ypd.redis.rds.aliyuncs.com
    port: 6379
    password: *****
    database: 5
#   jedis 连接池配置
#    jedis:
#      pool:
#        max-active: 8
#        max-idle: 8
#        min-idle: 0
#        max-wait: 1000
#    lettuce 连接池配置
    lettuce:
      pool:
        max-active: 8
        max-idle: 8
        min-idle: 0
        max-wait: 1000

SpringDataDemoApplicationTests.java

package com.imooc.springdatademo;

import com.fasterxml.jackson.core.JsonProcessingException;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;

import javax.annotation.Resource;

@SpringBootTest
class SpringDataDemoApplicationTests {
    @Resource
    private RedisTemplate redisTemplate;
    
    @Resource
    private ObjectMapper objectMapper;
    
    @Test
    void testInit(){
        //PING PONG 心跳机制是否连接成功
        String pong = redisTemplate.getConnectionFactory().getConnection().ping();
        System.out.println("pong = " + pong);
    }
    @Test
    public void testString(){
        //插入一条数据
        redisTemplate.opsForValue().set("username","zhangsan");
        //获取一条数据
        Object username = redisTemplate.opsForValue().get("username");
        System.out.println("username = " + username);
    }
    
    @Test
    void contextLoads() throws JsonProcessingException {
        Person person = new Person("john",23);
        String string = objectMapper.writeValueAsString(person);
        redisTemplate.opsForValue().set("name",string);
        Object o = redisTemplate.opsForValue().get("name");
        System.out.println(o);
    }

}

8. 美食社交APP需求分析与数据库表结构设计

需求分析

以美食社交APP后台API接口设计为例。涉及APP中用户、好友、订单为基础的相关业务，分为用户、好友、排行榜、优惠券/秒杀、订单、附近的人、Feed等微服务。完成用户登录、交友、发朋友圈以及购买优惠券、下单整个业务流程，并实现积分排行榜以及附近的人等相关功能。

数据库表结构设计

9. 项目架构与微服务搭建

源代码：GitHub - 629y/food-social-contact-parent: redis项目-美食社交APP

1.删除src,添加pom依赖

pom.xml

<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>com.imooc</groupId>
  <artifactId>food-social-contact-parent</artifactId>
  <version>1.0-SNAPSHOT</version>
  <packaging>pom</packaging>

  <!-- 可以集中定义依赖资源的版本信息 -->
  <properties>
    <spring-boot-version>2.3.5.RELEASE</spring-boot-version>
    <spring-cloud-version>Hoxton.SR8</spring-cloud-version>
    <lombok-version>1.18.16</lombok-version>
    <commons-lang-version>3.11</commons-lang-version>
    <mybatis-starter-version>2.1.3</mybatis-starter-version>
    <mysql-version>8.0.22</mysql-version>
    <swagger-starter-version>2.1.5-RELEASE</swagger-starter-version>
    <hutool-version>5.4.7</hutool-version>
    <guava-version>20.0</guava-version>
    <maven.compiler.source>1.8</maven.compiler.source>
    <maven.compiler.target>1.8</maven.compiler.target>
    <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
  </properties>

  <!-- 集中定义依赖，不引入 -->
  <dependencyManagement>
    <dependencies>
      <!-- spring boot 依赖 -->
      <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId>
        <version>${spring-boot-version}</version>
        <type>pom</type>
        <scope>import</scope>
      </dependency>
      <!-- spring cloud 依赖 -->
      <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
        <version>${spring-cloud-version}</version>
        <type>pom</type>
        <scope>import</scope>
      </dependency>
      <!-- lombok 依赖 -->
      <dependency>
        <groupId>org.projectlombok</groupId>
        <artifactId>lombok</artifactId>
        <version>${lombok-version}</version>
      </dependency>
      <!-- common-lang3 依赖 -->
      <dependency>
        <groupId>org.apache.commons</groupId>
        <artifactId>commons-lang3</artifactId>
        <version>${commons-lang-version}</version>
      </dependency>
      <!-- mybatis 依赖 -->
      <dependency>
        <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
        <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
        <version>${mybatis-starter-version}</version>
      </dependency>
      <!-- swagger 依赖 -->
      <dependency>
        <groupId>com.battcn</groupId>
        <artifactId>swagger-spring-boot-starter</artifactId>
        <version>${swagger-starter-version}</version>
      </dependency>
      <!-- mysql 依赖 -->
      <dependency>
        <groupId>mysql</groupId>
        <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
        <version>${mysql-version}</version>
      </dependency>
      <!-- hutool 依赖 -->
      <dependency>
        <groupId>cn.hutool</groupId>
        <artifactId>hutool-all</artifactId>
        <version>${hutool-version}</version>
      </dependency>
      <!-- guava 依赖 -->
      <dependency>
        <groupId>com.google.guava</groupId>
        <artifactId>guava</artifactId>
        <version>${guava-version}</version>
      </dependency>
    </dependencies>
  </dependencyManagement>

  <!-- 集中定义项目所需插件 -->
  <build>
    <pluginManagement>
      <plugins>
        <!-- spring boot maven 项目打包插件 -->
        <plugin>
          <groupId>org.springframework.boot</groupId>
          <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
        </plugin>
      </plugins>
    </pluginManagement>
  </build>
</project>

2.创建ms-registry模块

pom.xml

<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>
    <parent>
        <groupId>com.imooc</groupId>
        <artifactId>food-social-contact-parent</artifactId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>

    <artifactId>ms-registry</artifactId>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

RegistryApplication.java

application.yml

server:
  port: 8080

spring:
  application:
    name: ms-registry

# 配置 Eureka Server 注册中心
eureka:
  client:
    register-with-eureka: false
    fetch-registry: false
    service-url:
      defaultZone: http://localhost:8080/eureka/

http://localhost:8080/

3.创建ms-gateway模块

application.yml

server:
  port: 80

spring:
  application:
    name: ms-gateway

# 配置 Eureka Server 注册中心
eureka:
  instance:
    prefer-ip-address: true
    instance-id: ${spring.cloud.client.ip-address}:${server.port}
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://localhost:8080/eureka/

pom.xml

<?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">
    <parent>
        <artifactId>food-social-contact-parent</artifactId>
        <groupId>com.imooc</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <artifactId>ms-gateway</artifactId>

    <dependencies>
        <!-- spring cloud gateway -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
        </dependency>
        <!-- eureka client -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

</project>

启动RegistryApplication、GatewayApplication

4.创建ms-diners模块

pom.xml

<?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">
    <parent>
        <artifactId>food-social-contact-parent</artifactId>
        <groupId>com.imooc</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <artifactId>ms-diners</artifactId>

    <dependencies>
        <!-- eureka client -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
        </dependency>
        <!-- spring web -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

</project>

application.yml

server:
  port: 8081

spring:
  application:
    name: ms-diners

# 配置 Eureka Server 注册中心
eureka:
  instance:
    prefer-ip-address: true
    instance-id: ${spring.cloud.client.ip-address}:${server.port}
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://localhost:8080/eureka/

DinersApplication.java

package com.imooc.diners;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
public class DinersApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DinersApplication.class, args);
    }

}

为了方便测试

HelloController.java