分布式缓存技术redis学习系列----深入理解Spring Redis的使用

zhoujun.g

　　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：

　　在applicationContext-dao.xml中配置如下:

• 　　
  
• 　　
  
• 
  
• 　　
  
• 
  
• 　　
  
• 　　
  
• 　　
  
• 　　
  
• 　　
  
• 　　
  
• 
  
• 　　
  
• 　　
  
• 　　
  
• 　　
  
• 　　
  
• 　　
  
• 
  
• 　　
  
• 
  
• 　　
  
• 
  
• 　　
  
• 　　
  
• 　　
  
• 　　
  
• 　　
  
• 　　
  
• 　　
  
• 
  
• 　　
  

　　database.properties配置文件如下：

• 　　redis.maxIdle=10
  
• 　　redis.maxActive=20
  
• 　　redis.maxWait=10000
  
• 　　redis.testOnBorrow=true
  
• 　　redis.host=192.168.1.76
  
• 　　redis.port=6379
  
• 　　redis.pass=password1
  

　　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：

• 　　package com.npf.dao.impl;
  
• 
  
• 　　import java.util.ArrayList;
  
• 　　import java.util.List;
  
• 　　import java.util.Map;
  
• 　　import java.util.Map.Entry;
  
• 
  
• 　　import javax.annotation.Resource;
  
• 
  
• 　　import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
  
• 　　import org.springframework.data.redis.core.HashOperations;
  
• 　　import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
  
• 　　import org.springframework.stereotype.Repository;
  
• 
  
• 　　import com.npf.dao.StudentDao;
  
• 　　import com.npf.model.Student;
  
• 
  
• 　　@Repository
  
• 　　public class StudentDaoImpl implements StudentDao{
  
• 
  
• 　　@Autowired
  
• 　　private RedisTemplate redisTemplate;
  
• 
  
• 　　@Resource(name="redisTemplate")
  
• 　　private HashOperations opsForHash;
  
• 
  
• 　　public static final String STUDENT = "student";
  
• 
  
• 　　@Override
  
• 　　public void save(Student student) {
  
• 　　opsForHash.put(STUDENT, student.getId(), student);
  
• 　　}
  
• 
  
• 　　@Override
  
• 　　public Student find(String id) {
  
• 　　Student student = opsForHash.get(STUDENT, id);
  
• 　　return student;
  
• 　　}
  
• 
  
• 　　@Override
  
• 　　public void delete(String id) {
  
• 　　opsForHash.delete(STUDENT, id);
  
• 　　}
  
• 
  
• 　　@Override
  
• 　　public void update(Student student) {
  
• 　　opsForHash.put(STUDENT, student.getId(), student);
  
• 　　}
  
• 
  
• 　　@Override
  
• 　　public List findAll() {
  
• 　　Map entries = opsForHash.entries(STUDENT);
  
• 　　List stuList = new ArrayList();
  
• 　　for(Entry entry : entries.entrySet()){
  
• 　　stuList.add(entry.getValue());
  
• 　　}
  
• 　　return stuList;
  
• 　　}
  
• 　　}
  

　　控制层代码如下：

• 　　package com.npf.controller;
  
• 
  
• 　　import java.util.List;
  
• 　　import java.util.UUID;
  
• 
  
• 　　import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
  
• 　　import org.springframework.stereotype.Controller;
  
• 　　import org.springframework.ui.Model;
  
• 　　import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
  
• 　　import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
  
• 
  
• 　　import com.npf.model.Student;
  
• 　　import com.npf.service.StudentService;
  
• 
  
• 　　@Controller
  
• 　　public class StudentController {
  
• 
  
• 　　@Autowired
  
• 　　private StudentService studentService;
  
• 
  
• 　　@RequestMapping("/student/save")
  
• 　　public String saveStudent(Student student){
  
• 　　String id = UUID.randomUUID().toString();
  
• 　　System.out.println(id);
  
• 　　student.setId(id);
  
• 　　studentService.save(student);
  
• 　　return "redirect:/student/find/all";
  
• 　　}
  
• 
  
• 　　@RequestMapping("/student/update")
  
• 　　public String updateStudent(Student student){
  
• 　　studentService.update(student);
  
• 　　return "redirect:/student/find/all";
  
• 　　}
  
• 
  
• 　　@RequestMapping("/student/to/save/form")
  
• 　　public String toSaveStudentForm(){
  
• 　　return "save";
  
• 　　}
  
• 
  
• 　　@RequestMapping("/student/delete")
  
• 　　public String deleteStudent(@RequestParam("id") String id){
  
• 　　studentService.delete(id);
  
• 　　return "redirect:/student/find/all";
  
• 　　}
  
• 
  
• 　　@RequestMapping("/student/to/update/form")
  
• 　　public String toUpdateStudentForm(@RequestParam("id") String id,Model model){
  
• 　　Student stu = studentService.find(id);
  
• 　　model.addAttribute("stu", stu);
  
• 　　return "update";
  
• 　　}
  
• 
  
• 　　@RequestMapping("/student/find/all")
  
• 　　public String findStudents(Model model){
  
• 　　List stuList = studentService.findAll();
  
• 　　model.addAttribute("stuList", stuList);
  
• 　　return "list";
  
• 　　}
  
• 　　}
  

　　愿意了解更多的技术知识分享可参考源码：mingli.com
　　朋友需要请加球球：二零四二八四九二三七