Redis的使用场景——热点数据缓存

news2024/12/23 22:36:09

热点数据缓存

Redis的使用场景——热点数据的缓存

1.1 什么是缓存

为了把一些经常访问的数据，放入缓存中以减少对数据库的访问效率，从而减少数据库的压力，提高程序的性能。【在内存中存储】

1.2 缓存的原理

  1. 查询缓存中是否存在对应的数据
  2. 如果缓存中有，即命中，直接返回给程序
  3. 如果没有明中，访问查询数据库
  4. 把查询的数据返回给程序，并同时将查询的数据放入缓存

在这里插入图片描述

1.3 什么样的数据适合放入缓存中

  1. 查询频率高且修改频率低的
  2. 数据安全性低的

1.4 哪个组件可以作为缓存

  1. redis组件
  2. memory组件
  3. ehcache组件等

1.5 java使用redis如何实现缓存

准备

  1. 首先创建一个springboot项目

    在这里插入图片描述

  2. 配置文件

    server.port=端口号
#数据源
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver
spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/数据库名称?serverTimezone=Asia/Shanghai
spring.datasource.username=用户名
spring.datasource.password=密码

#mybatis配置文件
mybatis.mapper-locations=classpath:mapper/*.xml

#日志
mybatis-plus.configuration.log-impl=org.apache.ibatis.logging.stdout.StdOutImpl

#redis
spring.redis.host=IP地址
spring.redis.port=6379
spring.redis.database=4

  3. 修改mysql依赖，添加mybatis-plus的依赖

    <!--mysql依赖-->
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
        </dependency>
        <!--mybatisplus依赖-->
        <dependency>
            <groupId>com.baomidou</groupId>
            <artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>
            <version>3.5.4</version>
        </dependency>

  4. 创建实体类

    @Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
@TableName("class")
public class Clazz {
    //设置为主键且自增
    @TableId(type = IdType.AUTO)
    private Integer cid;
    private String cname;
    private String teacher;
}

  5. 创建dao层接口

    @Repository
public interface ClazzDao extends BaseMapper<Clazz> {
}

  6. 创建service层和业务实现类

    • 接口

      public interface ClazzService {
    //添加
    public Clazz insert(Clazz clazz);
    //删除
    public int del(Integer id);
    //修改
    public Clazz updateById(Clazz clazz);
    //查询
    public Clazz getById(Integer id);
}

    • 业务实现类

      @Service
public class ClazzServiceImpl implements ClazzService {
    @Autowired
    private ClazzDao clazzDao;
    //查询
    @Override
    public Clazz getById(Integer id) {
        //查询数据库
        Clazz clazz = clazzDao.selectById(id);
        return clazz;
    }
    //增加
    @Override
    public Clazz insert(Clazz clazz) {
        clazzDao.insert(clazz);
        return clazz;
    }
    //删除
    @Override
    public int del(Integer id) {
        int i = clazzDao.deleteById(id);
        return i;
    }

    @Override
    public Clazz updateById(Clazz clazz) {
        //修改数据库
        int i = clazzDao.updateById(clazz);
        return clazz;
    }

  7. controller控制层

    @RestController
@RequestMapping("/clazz")
public class ClazzController {
    @Autowired
    private ClazzService clazzService;

    //添加
    @PostMapping("/insert")
    public Clazz insert(@RequestBody Clazz clazz){
        return clazzService.insert(clazz);
    }

    //根据id查询
    @GetMapping("/getById/{id}")
    public Clazz getById(@PathVariable Integer id){
        Clazz clazz = clazzService.getById(id);
        return clazz;
    }
    //删除
    @DeleteMapping("/del/{id}")
    public Integer del(@PathVariable Integer id){
        int del = clazzService.del(id);
        return del;
    }
    //编辑
    @PutMapping("/update")
    public Clazz update(@RequestBody Clazz clazz){
        return clazzService.updateById(clazz);
    }
}

  8. 在main主函数中添加注入dao

    @SpringBootApplication
@MapperScan("com.zmq.dao")
public class SpringbootRedis02Application {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringbootRedis02Application.class, args);
    }
}

缓存处理在service层处理优化。【优化查、改、删方法】

  1. 在service业务处理类中注入Redis对象

    //在service层添加redis缓存
    @Autowired
    private RedisTemplate<String,Object> redisTemplate;

  2. 因为使用redisTemplate，需要序列化，所以，配置序列化配置工具类

    @Configuration
public class RedisConfig {
    @Bean
    public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) {
        Jackson2JsonRedisSerializer<Object> jackson2JsonRedisSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer<Object>(Object.class);
        ObjectMapper om = new ObjectMapper();
        om.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);
        om.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);
        jackson2JsonRedisSerializer.setObjectMapper(om);
        RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<String, Object>();
        template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
        template.setKeySerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
        template.setValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
        template.setHashKeySerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
        template.setHashValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
        template.afterPropertiesSet();
        return template;
    }
}

1.5.1 查询

  1. 获取redis操作字符串的对象
  2. 首先在Redis缓存中查询，如果有直接返回，不需要在访问数据库查询——get方法
  3. 如果Redis缓存中没有，再查询数据库，若在数据库中查询到，就将该数据添加到缓存中——set方法
//查询
    @Override
    public Clazz getById(Integer id) {
        //获取redis操作字符串的对象
        ValueOperations<String, Object> forValue = redisTemplate.opsForValue();
        //1.查询redis缓存是否命中
        Object o = forValue.get("clazz::" + id);
        //表示缓存命中
        if(o!=null){
            return (Clazz) o;
        }
        //查询数据库
        Clazz clazz = clazzDao.selectById(id);
        //如果数据库存在，将该值添加到缓存中
        if(clazz!=null){
            forValue.set("clazz::" + id,clazz);
        }
        return clazz;
    }

1.5.2 修改

若修改操作成功，返回值大于0，就将其数据同步到缓存中——set方法

 @Override
    public Clazz updateById(Clazz clazz) {
        //修改数据库
        int i = clazzDao.updateById(clazz);
        if(i>0){
            //修改缓存
            redisTemplate.opsForValue().set("clazz::"+clazz.getCid(),clazz);
        }
        return clazz;
    }

1.5.3 删除

若数据库删除操作成功，返回值大于0，就根据id删除缓存中该数据——delete方法

 @Override
    public int delete(Integer cid) {
        int i = clazzDao.deleteById(cid);
        if(i>0){
            //删除缓存
            redisTemplate.delete("clazz::"+cid);
        }
        return i;
    }

1.6 使用缓存注解完成缓存功能

发现：业务层代码除了要维护核心业务功能外，额外还要维护缓存的代码

如何解决：使用AOP面向切面编程——注解

步骤：

  1. 添加配置spring使用的缓存组件
  2. 开启注解驱动——@EnableCaching

配置文件

@Bean
    public CacheManager cacheManager(RedisConnectionFactory factory) {
        RedisSerializer<String> redisSerializer = new StringRedisSerializer();
        Jackson2JsonRedisSerializer jackson2JsonRedisSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer(Object.class);
        //解决查询缓存转换异常的问题
        ObjectMapper om = new ObjectMapper();
        om.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);
        om.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);
        jackson2JsonRedisSerializer.setObjectMapper(om);
        // 配置序列化（解决乱码的问题）,过期时间600秒
        RedisCacheConfiguration config = RedisCacheConfiguration.defaultCacheConfig()
                .entryTtl(Duration.ofSeconds(600)) //缓存过期10分钟 ---- 业务需求。
                .serializeKeysWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(redisSerializer))//设置key的序列化方式
                .serializeValuesWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(jackson2JsonRedisSerializer)) //设置value的序列化
                .disableCachingNullValues();
        RedisCacheManager cacheManager = RedisCacheManager.builder(factory)
                .cacheDefaults(config)
                .build();
        return cacheManager;
    }

开启注解驱动

@SpringBootApplication
@MapperScan("com.zmq.dao")
@EnableCaching
public class SpringbootRedis02Application {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringbootRedis02Application.class, args);
    }
}

1.6.1 查询——@Cacheable

//查询
    @Cacheable(cacheNames ={ "clazz"}, key = "#id")
    @Override
    public Clazz getById(Integer id) {
        //查询数据库
        Clazz clazz = clazzDao.selectById(id);
        return clazz;
    }

Cacheable:表示查询时使用的注解

cacheNames：缓存的名称

key：缓存的唯一标识

在方法体之前执行

  1. 查询缓存中是否存在名称为cacheNames::key的值
  2. 如果存在则方法不会执行
  3. 如果不存在，则执行方法体并把方法的返回结果放入缓存中cacheNames::key

1.6.2 修改——@CachePut

 @CachePut(cacheNames = "clazz", key = "#clazz.cid")
    @Override
    public Clazz updateById(Clazz clazz) {
        //修改数据库
        int i = clazzDao.updateById(clazz);
        return clazz;
    }

CachePut：表示修改时使用的注解

  1. 先执行方法体
  2. 把方法的返回结果放入缓存中

1.6.3 删除——@CacheEvict

  @CacheEvict(cacheNames = "clazz", key = "#id")
    @Override
    public int delete(Integer cid) {
        int i = clazzDao.deleteById(cid);
        return i;
    }

CacheEvict：表示删除时使用的注解 Evict：驱逐

  1. 先执行方法体
  2. 把缓存中名称为cacheNames::key的值删除

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