苍穹外卖结束之后，进一步学习Redis的使用。学习Redis的实战篇，黑马点评。
这是复现过程中的详细笔记。
【黑马点评】1 项目导入以及短信功能
- 1 项目导入以及短信登录
- 1.1 导入黑马点评项目
- 1.1.1 导入SQL
- 1.1.2 有关当前模型
- 1.1.3 导入后端项目
- 1.1.4 导入前端工程
- 1.1.5 运行前端项目
- 1.2 基于Session实现登录流程
- 1.2.1 发送验证码
- 1.2.2 登录login
- 1.2.3 实现登录拦截功能
- 1.2.4 session问题
- 1.3 基于Redis实现登录验证
- 1.3.1 key-value设计
- 1.3.2 整体访问流程
- 1.3.3 发送验证码
- 1.3.4 登录
- 1.3.5 登录拦截
1 项目导入以及短信登录
1.1 导入黑马点评项目
1.1.1 导入SQL
先导入课前资料提供的SQL文件。
打开navicat Premium -> 1 新建hmdp数据库-> 双击新建好的数据库 -> 3 选择运行SQL语句->4 选择hmdq.sql文件运行
数据库中包含如下表
1.1.2 有关当前模型
Nginx服务器：
- 是一个高性能的HTTP服务器和反向代理服务器。
- 通过负载均衡功能，可以将流量分配到多个下游的Tomcat服务器，以此来分散压力。
Tomcat服务器
- 流行的Java Servlet容器，用于部署JavaWeb应用程序
- 在高并发场景下，单个Tomcat服务器的处理能力有限，通常在1000并发请求左右。
在tomcat支撑起并发流量后，我们如果让tomcat直接去访问Mysql，根据经验Mysql企业级服务器只要上点并发，一般是16或32 核心cpu，32 或64G内存，像企业级mysql加上固态硬盘能够支撑的并发，大概就是4000起~7000左右，上万并发， 瞬间就会让Mysql服务器的cpu，硬盘全部打满，容易崩溃，所以我们在高并发场景下，会选择使用mysql集群，同时为了进一步降低Mysql的压力，同时增加访问的性能，我们也会加入Redis，同时使用Redis集群使得Redis对外提供更好的服务。
1.1.3 导入后端项目
找到资料中的项目源码hm-dianping,复制到idea工作空间，利用idea打开。
修改\hm-dianping\src\main\resources\application.yamlapplication.yaml文件中的mysql和redis信息。重点修改密码。（redis这里参考上一篇文章0.Redis环境配置。我用的是本地数据库，所以修改了host）
启动项目后，在浏览器访问：http://localhost:8080/shop-type/list ，若看到数据则证明没问题。
1.1.4 导入前端工程
找到资料中提供的nginx压缩包并解压
复制到任意目录（该目录不包含中文，特殊字符和空格），例如，我是放在工作空间下
1.1.5 运行前端项目
进入nginx目录下，在文件栏中输入cmd，进入命令行。
输入命令：start nginx.exe
打开chrom浏览器，空白页面点击鼠标右键，选择检查，打开开发者工具。后打开手机模式。
在浏览器地址栏输入http:127.0.0.1:8080 可看到页面
1.2 基于Session实现登录流程
这里虽然先用Session实现，但是后面会改用redis，因此不想了解的可以直接跳到1.3 基于Redis实现登录流程。
发送验证码：
用户在提交手机号后，会校验手机号是否合法，如果不合法，则要求用户重新输入手机号
如果手机号合法，后台此时生成对应的验证码，同时将验证码进行保存，然后再通过短信的方式将验证码发送给用户
短信验证码登录、注册：
用户将验证码和手机号进行输入，后台从session中拿到当前验证码，然后和用户输入的验证码进行校验，如果不一致，则无法通过校验，如果一致，则后台根据手机号查询用户，如果用户不存在，则为用户创建账号信息，保存到数据库，无论是否存在，都会将用户信息保存到session中，方便后续获得当前登录信息
校验登录状态:
用户在请求时候，会从cookie中携带者sessionId到后台，后台通过sessionId从session中拿到用户信息，如果没有session信息，则进行拦截，如果有session信息，则将用户信息保存到threadLocal中，并且放行
1.2.1 发送验证码
页面流程
代码实现
controller/UserController中修改sendCode方法如下
/**
* 发送手机验证码
*/
@PostMapping("code")
public Result sendCode(@RequestParam("phone") String phone, HttpSession session) {
//
return userService.sendCode(phone,session);
}
service/IUserService.java中添加sencCode接口
Result sendCode(String phone, HttpSession session);
service/impl/UserServiceImpl.java中实现
@Override
public Result sendCode(String phone, HttpSession session) {
// 1.校验手机号
if (RegexUtils.isPhoneInvalid(phone)) {
// 2.如果不符合，返回错误信息
return Result.fail("手机号格式错误！");
}
// 3.符合，生成验证码
String code = RandomUtil.randomNumbers(6);
// 4.保存验证码到 session
session.setAttribute("code",code);
// 5.发送验证码
log.debug("发送短信验证码成功，验证码：{}", code);
// 返回ok
return Result.ok();
}
1.2.2 登录login
controller/UserController中修改login方法如下
/**
* 登录功能
* @param loginForm 登录参数，包含手机号、验证码；或者手机号、密码
*/
@PostMapping("/login")
public Result login(@RequestBody LoginFormDTO loginForm, HttpSession session){
return userService.login(loginForm,session);
}
service/IUserService.java中添加login接口
Result login(LoginFormDTO loginForm, HttpSession session);
service/impl/UserServiceImpl.java中实现
@Override
public Result login(LoginFormDTO loginForm, HttpSession session) {
// 1.校验手机号
String phone = loginForm.getPhone();
if (RegexUtils.isPhoneInvalid(phone)) {
// 2.如果不符合，返回错误信息
return Result.fail("手机号格式错误！");
}
// 3.校验验证码
Object cacheCode = session.getAttribute("code");
String code = loginForm.getCode();
if(cacheCode == null || !cacheCode.toString().equals(code)){
//3.不一致，报错
return Result.fail("验证码错误");
}
//一致，根据手机号查询用户
User user = query().eq("phone", phone).one();
//5.判断用户是否存在
if(user == null){
//不存在，则创建
user = createUserWithPhone(phone);
}
//7.保存用户信息到session中
session.setAttribute("user",user);
return Result.ok();
}
private User createUserWithPhone(String phone) {
User user = new User();
user.setPhone(phone);
user.setNickName(USER_NICK_NAME_PREFIX + RandomUtil.randomString(10));
//2.保存用户
save(user);
return user;
}
1.2.3 实现登录拦截功能
tomcat运行原理
当用户发起请求时，会访问我们像tomcat注册的端口，任何程序想要运行，都需要有一个线程对当前端口号进行监听，tomcat也不例外，当监听线程知道用户想要和tomcat连接连接时，那会由监听线程创建socket连接，socket都是成对出现的，用户通过socket像互相传递数据，当tomcat端的socket接受到数据后，此时监听线程会从tomcat的线程池中取出一个线程执行用户请求，在我们的服务部署到tomcat后，线程会找到用户想要访问的工程，然后用这个线程转发到工程中的controller，service，dao中，并且访问对应的DB，在用户执行完请求后，再统一返回，再找到tomcat端的socket，再将数据写回到用户端的socket，完成请求和响应
通过以上讲解，我们可以得知 每个用户其实对应都是去找tomcat线程池中的一个线程来完成工作的， 使用完成后再进行回收，既然每个请求都是独立的，所以在每个用户去访问我们的工程时，我们可以使用threadlocal来做到线程隔离，每个线程操作自己的一份数据
温馨小贴士：关于threadlocal
如果小伙伴们看过threadLocal的源码，你会发现在threadLocal中，无论是他的put方法和他的get方法， 都是先从获得当前用户的线程，然后从线程中取出线程的成员变量map，只要线程不一样，map就不一样，所以可以通过这种方式来做到线程隔离
登录拦截器。在utils下新建LoginInterceptor类，代码如下。
public class LoginInterceptor implements HandlerInterceptor {
@Override
public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
//1.获取session
HttpSession session = request.getSession();
//2.获取session中的用户
Object user = session.getAttribute("user");
//3.判断用户是否存在
if(user == null){
//4.不存在，拦截，返回401状态码
response.setStatus(401);
return false;
}
//5.存在，保存用户信息到Threadlocal
UserHolder.saveUser((User)user);
//6.放行
return true;
}
}
让拦截器生效。在config/MvcConfig中注册拦截器。
@Configuration
public class MvcConfig implements WebMvcConfigurer {
@Resource
private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
@Override
public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
// 登录拦截器
registry.addInterceptor(new LoginInterceptor())
.excludePathPatterns(
"/shop/**",
"/voucher/**",
"/shop-type/**",
"/upload/**",
"/blog/hot",
"/user/code",
"/user/login"
);
}
}
1.2.4 session问题
核心思路分析：
每个tomcat中都有一份属于自己的session,假设用户第一次访问第一台tomcat，并且把自己的信息存放到第一台服务器的session中，但是第二次这个用户访问到了第二台tomcat，那么在第二台服务器上，肯定没有第一台服务器存放的session，所以此时 整个登录拦截功能就会出现问题，我们能如何解决这个问题呢？早期的方案是session拷贝，就是说虽然每个tomcat上都有不同的session，但是每当任意一台服务器的session修改时，都会同步给其他的Tomcat服务器的session，这样的话，就可以实现session的共享了
但是这种方案具有两个大问题
1、每台服务器中都有完整的一份session数据，服务器压力过大。
2、session拷贝数据时，可能会出现延迟
所以咱们后来采用的方案都是基于redis来完成，我们把session换成redis，redis数据本身就是共享的，就可以避免session共享的问题了
1.3 基于Redis实现登录验证
1.3.1 key-value设计
这里使用String结构。就是一个简单的key，value键值对的方式，但是关于key的处理，session他是每个用户都有自己的session，但是redis的key是共享的，咱们就不能使用code了
在设计这个key的时候，我们之前讲过需要满足两点
1、key要具有唯一性
2、key要方便携带
如果我们采用phone：手机号这个的数据来存储当然是可以的，但是如果把这样的敏感数据存储到redis中并且从页面中带过来毕竟不太合适，所以在后台生成一个随机串token，然后让前端带来这个token就能完成我们的整体逻辑了
1.3.2 整体访问流程
注册完成后，用户点击登录，后端检验用户提交的手机号和验证码是否一致。
一致：根据手机号查询用户信息，用户不存在则新建，将用户保存到redis中，生成token作为redis的key。
校验用户是否登录时，请求会携带着token进行访问，后端从redis中取出token对应的value，判断是否存在，没有则拦截，存在则保存到threadLocal中，放行。
1.3.3 发送验证码
在userservice中实现sendCode方法。
注意，这里用stringRedisTemplate来保存用户token和key
@Resource
private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
@Override
public Result sendCode(String phone, HttpSession session) {
// 1.校验手机号
if (RegexUtils.isPhoneInvalid(phone)) {
// 2.如果不符合，返回错误信息
return Result.fail("手机号格式错误！");
}
// 3.符合，生成验证码
String code = RandomUtil.randomNumbers(6);
//4.保存到Redis
stringRedisTemplate.opsForValue().set(LOGIN_CODE_KEY+phone,code,LOGIN_CODE_TTL,TimeUnit.MINUTES);
// 5.发送验证码
log.debug("发送短信验证码成功，验证码：{}"+ code);
// 返回ok
return Result.ok();
}
1.3.4 登录
@Override
public Result login(LoginFormDTO loginForm, HttpSession session) {
// 1.校验手机号
String phone = loginForm.getPhone();
if (RegexUtils.isPhoneInvalid(phone)) {
// 2.如果不符合，返回错误信息
return Result.fail("手机号格式错误！");
}
// // 3.校验验证码
// Object cacheCode = session.getAttribute("code");
// 3.从redis获取验证码并校验
String cacheCode = stringRedisTemplate.opsForValue().get(LOGIN_CODE_KEY + phone);
String code = loginForm.getCode();
if(cacheCode == null || !cacheCode.equals(code)){
//3.不一致，报错
return Result.fail("验证码错误");
}
//一致，根据手机号查询用户
User user = query().eq("phone", phone).one();
//5.判断用户是否存在
if(user == null){
//不存在，则创建
user = createUserWithPhone(phone);
}
// 7.保存用户信息到 redis中
// 7.1.随机生成token，作为登录令牌
String token = UUID.randomUUID().toString(true);
// 7.2.将User对象转为HashMap存储
UserDTO userDTO = BeanUtil.copyProperties(user, UserDTO.class);
Map<String, Object> userMap = BeanUtil.beanToMap(userDTO, new HashMap<>(), //beanToMap方法执行了对象到Map的转换
CopyOptions.create()
.setIgnoreNullValue(true) //BeanUtil在转换过程中忽略所有null值的属性
.setFieldValueEditor((fieldName, fieldValue) -> fieldValue.toString())); //对于每个字段值，它简单地调用toString()方法，将字段值转换为字符串。
// 7.3.存储
String tokenKey = LOGIN_USER_KEY + token;
stringRedisTemplate.opsForHash().putAll(tokenKey, userMap);
// 7.4.设置token有效期
stringRedisTemplate.expire(tokenKey, LOGIN_USER_TTL, TimeUnit.MINUTES);
// 8.返回token
return Result.ok(token);
}
private User createUserWithPhone(String phone) {
User user = new User();
user.setPhone(phone);
user.setNickName(USER_NICK_NAME_PREFIX + RandomUtil.randomString(10));
//2.保存用户
save(user);
return user;
}
1.3.5 登录拦截
第一种拦截方案中。
如果用户在登录后长时间不访问任何需要拦截的路径，那么他们的登录令牌可能不会得到及时刷新，导致令牌过期。一旦用户尝试访问需要拦截的路径，他们可能会发现自己需要重新登录，因为令牌已经失效。
既然之前的拦截器无法对不需要拦截的路径生效，那么我们可以添加一个拦截器，在第一个拦截器中拦截所有的路径，把第二个拦截器做的事情放入到第一个拦截器中，同时刷新令牌，因为第一个拦截器有了threadLocal的数据，所以此时第二个拦截器只需要判断拦截器中的user对象是否存在即可，完成整体刷新功能。
在utils中新建RefreshTokenInterceptor 类,实现对第一层的拦截，拦截一切路径。
package com.hmdp.utils;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import cn.hutool.core.bean.BeanUtil;
import cn.hutool.core.util.StrUtil;
import com.hmdp.dto.UserDTO;
import static com.hmdp.utils.RedisConstants.*;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class RefreshTokenInterceptor implements HandlerInterceptor {
private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
public RefreshTokenInterceptor(StringRedisTemplate stringRedisTemplate) {
this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate;
}
@Override
public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
// 1.获取请求头中的token
String token = request.getHeader("authorization");
if (StrUtil.isBlank(token)) {
return true;
}
// 2.基于TOKEN获取redis中的用户
String key = LOGIN_USER_KEY + token;
Map<Object, Object> userMap = stringRedisTemplate.opsForHash().entries(key);
// 3.判断用户是否存在
if (userMap.isEmpty()) {
return true;
}
// 5.将查询到的hash数据转为UserDTO
UserDTO userDTO = BeanUtil.fillBeanWithMap(userMap, new UserDTO(), false);
// 6.存在，保存用户信息到 ThreadLocal
UserHolder.saveUser(userDTO);
// 7.刷新token有效期
stringRedisTemplate.expire(key, LOGIN_USER_TTL, TimeUnit.MINUTES);
// 8.放行
return true;
}
@Override
public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception {
// 移除用户
UserHolder.removeUser();
}
}
第二层的拦截。在utils中新建LoginInterceptor类。实现对登录的拦截。
package com.hmdp.utils;
import cn.hutool.core.bean.BeanUtil;
import cn.hutool.core.util.StrUtil;
import com.hmdp.dto.UserDTO;
import com.hmdp.entity.User;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class LoginInterceptor implements HandlerInterceptor {
@Override
public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
// 1.判断是否需要拦截（ThreadLocal中是否有用户）
if (UserHolder.getUser() == null) {
// 没有，需要拦截，设置状态码
response.setStatus(401);
// 拦截
return false;
}
// 有用户，则放行
return true;
}
}
修改MvcConfig，让拦截生效。
package com.hmdp.config;
import com.hmdp.utils.LoginInterceptor;
import com.hmdp.utils.RefreshTokenInterceptor;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.InterceptorRegistry;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebMvcConfigurer;
import javax.annotation.Resource;
@Configuration
//Configuration注解表明该类是一个配置类，它允许你通过Java代码来配置Spring应用程序，而不是使用XML文件。Spring容器在启动时会扫描并加载这些配置类。
public class MvcConfig implements WebMvcConfigurer { //WebMvcConfigurer接口允许自定义Spring MVC的配置。通过实现这个接口，可以添加拦截器、视图控制器、视图解析器等。
@Resource
private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
// 登录拦截器
registry.addInterceptor(new LoginInterceptor())
.excludePathPatterns(
"/shop/**",
"/voucher/**",
"/shop-type/**",
"/upload/**",
"/blog/hot",
"/user/code",
"/user/login"
).order(1);
// token刷新的拦截器
registry.addInterceptor(new RefreshTokenInterceptor(stringRedisTemplate)).addPathPatterns("/**").order(0); //拦截所有请求
}
}
