SpringBoot Redis 扩展高级功能

news2024/11/18 4:20:27

环境：SpringBoot2.7.16 + Redis6.2.1


1. Redis消息发布订阅

Spring Data 为 Redis 提供了专用的消息传递集成，其功能和命名与 Spring Framework 中的 JMS 集成类似。Redis 消息传递大致可分为两个功能区域：

  • 信息发布

  • 信息订阅


这是一个通常被称为发布/订阅（Publish/Subscribe，简称 Pub/Sub）模式的示例。RedisTemplate 类用于消息生成。

Redis消息机制最大的2个缺点：

  • 没有 Ack 机制，也不保证数据的连续性：生产者传递过来一个消息，Redis 会直接找到相应的消费者传递过去。如果没有一个消费者，那么消息会被直接丢弃。如果开始有三个消费者，其中一个突然挂掉了，过了一会儿等它再重连时，那么重连期间的消息对于这个消费者来说就彻底丢失了。

  • 不持久化消息：如果 Redis 停机重启，发布订阅的消息是不会持久化的，毕竟 Redis 宕机就相当于一个消费者都没有，所有的消息都会被直接丢弃。


示例：

消息监听器

@Componentpublic class MsgMessageListener implements MessageListener {
  @Override  public void onMessage(Message message, byte[] pattern) {    System.out.printf("从通道【%s】, 接收到消息: %s%n", new String(message.getChannel()), new String(message.getBody())) ;  }
}

配置消息监听容器

@Configurationpublic class MessageReceiverConfig {
  @Bean  RedisMessageListenerContainer redisMessageListenerContainer(      RedisConnectionFactory connectionFactory,      MessageListener listener) {    RedisMessageListenerContainer container = new RedisMessageListenerContainer();    container.setConnectionFactory(connectionFactory);    // 这里监听了2个通道msg和chat    container.addMessageListener(listener, Arrays.asList(ChannelTopic.of("msg"), ChannelTopic.of("chat"))) ;    return container;  }}

消息发送

@Componentpublic class MessageSender {  @Autowired  private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
  public void sendMessage(String channel, String message) {    stringRedisTemplate.convertAndSend(channel, message);  }}


2. Redis事务

Redis通过multi、exec和discard命令提供对事务的支持。这些操作可以在RedisTemplate上使用。但是，RedisTemplate不能保证使用相同的连接运行事务中的所有操作。

编程式事务

Spring Data Redis 提供了 SessionCallback 接口，供需要使用同一连接执行多个操作（如使用 Redis 事务）时使用：

@Servicepublic class RedisTransactionService {    private final StringRedisTemplate stringRedisTemplate ;  public RedisTransactionService(StringRedisTemplate stringRedisTemplate) {    this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate ;  }    public void multiOperator() {    List<Object> txResults = stringRedisTemplate.execute(new SessionCallback<List<Object>>() {      public List<Object> execute(RedisOperations operations) throws DataAccessException {        operations.multi();                operations.opsForHash().put("users:666", "name", "张三") ;        operations.opsForValue().set("id", "666") ;                return operations.exec() ;      }    });    for (Object ret : txResults) {      System.out.println(ret) ;    }  }  }

正常输出如下

truetrue

使用声明式事务

启用事务支持后，RedisConnection 会绑定到由 ThreadLocal 支持的当前事务。如果事务无误完成，Redis 事务将通过 EXEC 提交，否则将通过 DISCARD 回滚。Redis 事务是面向批处理的。正在进行的事务中发出的命令会排队，只有在提交事务时才会应用。Spring Data Redis 会区分正在进行的事务中的只读命令和写命令。只读命令（如 KEYS）通过管道连接到新的（非线程绑定）RedisConnection，以允许读取。写入命令由 RedisTemplate 队列处理，并在提交时应用。

@BeanStringRedisTemplate redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) {  StringRedisTemplate template = new StringRedisTemplate(redisConnectionFactory) ;  // 手动开启事务功能  template.setEnableTransactionSupport(true);                return template;}

测试

@Transactionalpublic void multiOperator2() {  stringRedisTemplate.opsForValue().set("oo", "xx") ;  Set<String> keys = stringRedisTemplate.keys("*") ;  // 输出[]。读操作必须在空闲(不感知事务)连接上运行  System.out.println(keys) ;  String value = stringRedisTemplate.opsForValue().get("oo") ;  // 返回null，因为在事务中设置的值不可见  System.out.println(value) ;}

如果事务生效，那么上面的输出如下：

​​​​​​​​​​​​​​

[]null


3. 管道

Redis 提供管道支持，即向服务器发送多条命令而不等待回复，然后一次性读取回复。当你需要连续发送多条命令时，例如向同一个 List 添加多个元素时，管道操作可以提高性能。

Spring Data Redis 提供了多种 RedisTemplate 方法，用于在管道中运行命令。如果不关心管道操作的结果，可以使用标准的 execute 方法，并为管道参数传递 true。executePipelined 方法在管道中运行所提供的 RedisCallback 或 SessionCallback，并返回结果，如下例所示：

@Servicepublic class RedisPipeliningService {
  private final StringRedisTemplate stringRedisTemplate ;    public RedisPipeliningService(StringRedisTemplate stringRedisTemplate) {    this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate ;  }    public List<Object> pipe() {    List<Object> results = stringRedisTemplate.executePipelined(      new RedisCallback<Object>() {        public Object doInRedis(RedisConnection connection) throws DataAccessException {          StringRedisConnection stringRedisConn = (StringRedisConnection)connection;          for(int i = 0; i < 10; i++) {            stringRedisConn.rPush("i" + i, String.valueOf(i)) ;          }        return null;      }    });    return results ;  }  }

输出结果

图片


4. Redis LUA脚本

Redis 2.6 及更高版本支持通过 eval 和 evalsha 命令运行 Lua 脚本。Spring Data Redis 为运行脚本提供了高级抽象，可处理序列化并自动使用 Redis 脚本缓存。示例如下：

LUA脚本

这是一个分布式锁的简单实现

加锁

-- 判断锁key是否存在if (redis.call('EXISTS', KEYS[1]) == 0) then  -- 不存在  redis.call('HINCRBY', KEYS[1], ARGV[1], 1) ;  redis.call('PEXPIRE', KEYS[1], 300000) ;  return 1; end ;-- 判断hash中是否存在ARGV[1]字段（该字段用来统计重入次数,一般使用threadId唯一标识）if (redis.call('HEXISTS', KEYS[1], ARGV[1]) == 1) then  redis.call('HINCRBY', KEYS[1], ARGV[1], 1) ;  redis.call('PEXPIRE', KEYS[1], 300000) ;  return 1;end ;return 0 ;

解锁

-- 判断锁key是否存在if (redis.call('EXISTS', KEYS[1]) == 0) then  return nil ;end ;local counter = redis.call('HINCRBY', KEYS[1], ARGV[1], -1) ;if (counter > 0) then  redis.call('PEXPIRE', KEYS[1], 30000) ;  return 1 ;else   redis.call('DEL', KEYS[1]) ;  return 1 ;end ;return 0 ;

锁实现

public interface PLock {  boolean lock() ;  void unlock() ;}public class ProductRedisLock implements PLock {    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate ;  private String key ;  private String id ;    public ProductRedisLock(String key, StringRedisTemplate stringRedisTemplate) {    this.key = key ;    this.id = key.hashCode() + ":";    this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate ;  }    @Override  public boolean lock() {    long threadId = Thread.currentThread().getId() ;    return this.stringRedisTemplate.execute(RedisScript.of(new ClassPathResource("lock.lua"), Boolean.class),         Arrays.asList(this.key), this.id + threadId) ;  }
  @Override  public void unlock() {    long threadId = Thread.currentThread().getId() ;    this.stringRedisTemplate.execute(RedisScript.of(new ClassPathResource("unlock.lua"), Boolean.class),         Arrays.asList(this.key), this.id + threadId) ;  }
}

使用

public void updateProduct(Long id) {

  String key = "lock:product:" + id ;  PLock lock = new ProductRedisLock(key, stringRedisTemplate) ;  if (lock.lock()) {    try {      System.out.println("更新商品：" + id) ;      this.configProduct(id) ;    } finally {      lock.unlock() ;     }  }}

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