【超长好文】Redis在项目中的17种使用场景

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Redis 是一个开源的高性能键值对数据库,它以其内存中数据存储、键过期策略、持久化、事件、丰富的数据范例支持以及原子操作等特性,在许多项目中扮演着关键脚色。以下是V哥整理的17个Redis在项目中常见的使用场景:
  

  • 缓存:Redis 可以作为应用步伐的缓存层,淘汰数据库的读取压力,提高数据访问速率。
  • 会话存储:在 Web 应用中,Redis 可以用来存储用户的会话信息,如登录状态、购物车内容等。
  • 排行榜和计数器:Redis 支持原子操作,非常适合实现实时排行榜、点赞数、访问计数等功能。
  • 消息队列:Redis 可以作为消息队列体系,用于处置惩罚异步任务,例如邮件发送、后台任务处置惩罚等。
  • 实时分析:Redis 可以用于实时分析,如用户举动分析、实时统计信息等。
  • 分布式锁:在分布式体系中,Redis 可以用于实现分布式锁,确保在多个节点之间共享资源的一致性。
  • 发布/订阅:Redis 提供了发布/订阅模式,可以用于实现消息广播,例如实时通知体系。
  • 限流:Redis 可以用于实现限流功能,防止体系过载,如 API 调用频率限定。
  • 数据过期:Redis 支持设置数据的过期时间,主动清理过期数据,实用于暂时数据存储。
  • 全页缓存:Redis 可以缓存整个页面的输出,淘汰数据库查询和页面渲染时间。
  • 社交功能:在社交网络应用中,Redis 可以用于存储挚友关系、用户状态更新等。
  • 实时保举体系:Redis 可以用于存储用户的举动数据和偏好,实现实时保举。
  • 地理位置信息:Redis 支持 Geospatial 索引,可以用于实现地理位置相关的查询和保举。
  • 时间序列数据:Redis 可以存储时间序列数据,用于监控和分析。
  • 任务调治:Redis 可以用于任务调治,例如定时任务的执行。
  • 数据共享:在微服务架构中,Redis 可以作为服务间共享数据的前言。
  • 持久化:虽然 Redis 是内存数据库,但它也支持数据持久化,可以在体系故障后恢复数据。
Redis 的使用场景非常广泛,可以根据项目标具体需求来选择符合的应用方式。
下面V哥依次对17种业务场景举例阐明和表明:
1. 缓存

针对Redis作为缓存层的使用场景,我将提供一个简单的Java Spring Boot应用案例,该应用使用Redis缓存来提高数据库查询的服从。
场景形貌
假设我们有一个在线书店,用户可以检察书籍的详细信息。每次用户请求书籍详情时,后端必要查询数据库以获取书籍信息。为了提高性能,我们可以使用Redis缓存来存储热门书籍的信息,以淘汰对数据库的查询次数。
环境准备

  • 安装Java开发环境。
  • 安装Redis并确保其运行。
  • 创建一个Spring Boot项目,并添加以下依赖:


  • Spring Web
  • Spring Data Redis
  • Redis客户端驱动,如lettuce或jedis
创建Spring Boot项目
使用Spring Initializr (https://start.spring.io/) 创建一个项目,并添加所需的依赖。
配置Redis毗连
在src/main/resources/application.properties中配置Redis服务器的毗连信息:
  1. spring.redis.host=localhost
  2. spring.redis.port=6379
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编写业务代码

  • 界说书籍实体类
  1. public class Book {
  2.     private String id;
  3.     private String title;
  4.     private String author;
  5.     // 省略构造函数、getter和setter方法
  6. }
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  • 创建书籍服务接口和实现类
  1. public interface BookService {
  2.     Book getBookById(String id);
  3. }
  4. @Service
  5. public class BookServiceImpl implements BookService {
  6.    
  7.     @Autowired
  8.     private BookRepository bookRepository;
  9.    
  10.     @Autowired
  11.     private StringRedisTemplate redisTemplate;
  12.     @Override
  13.     public Book getBookById(String id) {
  14.         // 尝试从Redis缓存中获取书籍
  15.         Book cachedBook = redisTemplate.opsForValue().get(id);
  16.         if (cachedBook != null) {
  17.             return cachedBook;
  18.         }
  19.         
  20.         // 如果缓存中没有,从数据库查询
  21.         Book book = bookRepository.findById(id).orElse(null);
  22.         if (book != null) {
  23.             // 将查询结果放入缓存,设置过期时间为10分钟
  24.             redisTemplate.opsForValue().set(id, book, 10, TimeUnit.MINUTES);
  25.         }
  26.         return book;
  27.     }
  28. }
复制代码

  • 创建书籍仓库接口
  1. public interface BookRepository extends JpaRepository<Book, String> {
  2. }
复制代码

  • 创建控制器
  1. @RestController
  2. @RequestMapping("/books")
  3. public class BookController {
  4.     @Autowired
  5.     private BookService bookService;
  6.     @GetMapping("/{id}")
  7.     public ResponseEntity<Book> getBook(@PathVariable String id) {
  8.         Book book = bookService.getBookById(id);
  9.         if (book != null) {
  10.             return ResponseEntity.ok(book);
  11.         } else {
  12.             return ResponseEntity.notFound().build();
  13.         }
  14.     }
  15. }
复制代码
详细表明


  • 配置Redis毗连:在application.properties中配置了Redis服务器的地点和端口。
  • 界说书籍实体类:这是一个简单的POJO类,代表数据库中的书籍记录。
  • 创建书籍服务:BookService接口界说了获取书籍的方法。BookServiceImpl实现了这个接口,并使用BookRepository从数据库获取数据。同时,它还使用了StringRedisTemplate来操作Redis缓存。
  • 缓存逻辑:在getBookById方法中,首先实验从Redis缓存中获取书籍信息。如果缓存中存在,直接返回;如果不存在,则从数据库查询,并把效果存入缓存,同时设置10分钟的过期时间。
  • 创建控制器:BookController提供了一个RESTful API端点/books/{id},用于根据书籍ID获取书籍信息。
通过这种方式,我们可以显着淘汰对数据库的查询次数,特别是对于热门书籍,从而提高应用的性能和响应速率。
2. 会话存储

针对Redis作为会话存储的使用场景,下面是一个Java Spring Boot应用的案例,此中使用Redis来存储用户会话信息。
场景形貌
假设我们正在开发一个Web应用步伐,用户必要登录以访问某些受掩护的资源。为了管理用户会话,我们可以使用Redis来存储会话信息,而不是将它们存储在服务器的内存中或数据库中。
创建Spring Boot项目
使用Spring Initializr (https://start.spring.io/) 创建一个项目,并添加所需的依赖。
配置Redis毗连
在src/main/resources/application.properties中配置Redis服务器的毗连信息:
  1. spring.redis.host=localhost
  2. spring.redis.port=6379
  3. server.servlet.session.persistent=falseserver.servlet.session.timeout=15spring.session.store-type=redis
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编写业务代码

  • 创建用户实体类
  1. public class User {
  2.     private String username;
  3.     private String password;
  4.     // 省略构造函数、getter和setter方法
  5. }
复制代码

  • 创建用户存储库接口
这里我们使用内存存储作为示例,现实应用中应毗连到数据库。
  1. @Service
  2. public class InMemoryUserRepository implements UserDetailsService {
  3.     private static final Map<String, User> users = new HashMap<>();
  4.     static {
  5.         users.put("user", new User("user", "password"));
  6.         // 添加更多用户...
  7.     }
  8.     @Override
  9.     public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException {
  10.         User user = users.get(username);
  11.         if (user == null) {
  12.             throw new UsernameNotFoundException("User not found with username: " + username);
  13.         }
  14.         return new org.springframework.security.core.userdetails.User(
  15.                 user.getUsername(),
  16.                 user.getPassword(),
  17.                 new ArrayList<>()
  18.         );
  19.     }
  20. }
复制代码

  • 配置Spring Security
  1. @Configuration
  2. @EnableWebSecurity
  3. public class WebSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
  4.     @Autowired
  5.     private UserDetailsService userDetailsService;
  6.     @Override
  7.     protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
  8.         http
  9.             .authorizeRequests()
  10.                 .antMatchers("/admin/**").hasRole("ADMIN")
  11.                 .antMatchers("/user/**").hasAnyRole("USER", "ADMIN")
  12.                 .antMatchers("/", "/home", "/register").permitAll()
  13.                 .anyRequest().authenticated()
  14.             .and()
  15.             .formLogin()
  16.                 .loginPage("/login")
  17.                 .permitAll()
  18.             .and()
  19.             .logout()
  20.                 .permitAll();
  21.     }
  22.     @Autowired
  23.     public void configureGlobal(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
  24.         auth.userDetailsService(userDetailsService).passwordEncoder(passwordEncoder());
  25.     }
  26.     @Bean
  27.     public PasswordEncoder passwordEncoder() {
  28.         return new BCryptPasswordEncoder();
  29.     }
  30. }
复制代码

  • 创建登录和登出控制器
  1. @Controller
  2. public class WebController {
  3.     @GetMapping("/login"
  4.     public String login() {
  5.         return "login";
  6.     }
  7.     @GetMapping("/admin"
  8.     public String adminPage() {
  9.         return "admin";
  10.     }
  11.     @GetMapping("/user"
  12.     public String userPage() {
  13.         return "user";
  14.     }
  15.     @PostMapping("/logout"
  16.     public String logout(HttpServletRequest request) {
  17.         request.getSession().invalidate();
  18.         return "redirect:/login?logout";
  19.     }
  20. }
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  • 创建登录页面(login.html)
这是一个简单的HTML页面,包含表单用于用户登录。
详细表明


  • 配置Redis毗连:在application.properties中配置了Redis服务器的地点和端口,并设置了Spring Session的存储范例为Redis。
  • 创建用户实体类:这是一个简单的POJO类,代表用户信息。
  • 用户存储库接口:InMemoryUserRepository实现了UserDetailsService接口,用于Spring Security的认证过程。现实应用中,应毗连到数据库来获取用户信息。
  • 配置Spring Security:WebSecurityConfig类配置了Spring Security的认证和授权规则。它还配置了自界说的登录页面和登出逻辑。
  • 创建控制器:WebController提供了访问不同页面的路由和登出逻辑。
  • 登录页面:login.html是用户登录的前端页面。
通过这种方式,Spring Session会主动管理用户的会话信息,并将其存储在Redis中。当用户登录时,会话信息将被存储在Redis中,而不是传统的服务器端HttpSession中。这使得会话信息可以在多个服务器实例之间共享,非常适合于分布式部署的Web应用步伐。此外,Redis的高性能也有助于提高应用步伐的响应速率。
3. 排行榜和计数器

针对Redis作为排行榜和计数器的使用场景,下面是一个Java Spring Boot应用的案例,此中使用Redis来实现一个简单的文章点赞功能,并将点赞数用作排行榜的依据。
场景形貌
假设我们正在开发一个博客平台,用户可以对文章举行点赞。我们盼望根据文章的点赞数来显示一个实时更新的热门文章排行榜。
创建Spring Boot项目
使用Spring Initializr (https://start.spring.io/) 创建一个项目,并添加所需的依赖。
配置Redis毗连
在src/main/resources/application.properties中配置Redis
服务器的毗连信息:
  1. spring.redis.host=localhost
  2. spring.redis.port=6379
复制代码
编写业务代码

  • 界说文章实体类
  1. public class Article {
  2.     private String id;
  3.     private String title;
  4.     private int likeCount;
  5.     // 省略构造函数、getter和setter方法
  6. }
复制代码

  • 创建文章服务接口和实现类
  1. @Service
  2. public class ArticleService {
  3.     @Autowired
  4.     private StringRedisTemplate redisTemplate;
  5.     public void likeArticle(String articleId) {
  6.         // 增加文章的点赞数
  7.         redisTemplate.opsForValue().increment(articleId, 1);
  8.     }
  9.     public List<Article> getTopLikedArticles(int topN) {
  10.         // 获取topN个点赞数最多的文章
  11.         Set<String> articleIds = redisTemplate.keys("article:*:likeCount");
  12.         List<Article> topArticles = new ArrayList<>();
  13.         for (String id : articleIds) {
  14.             int likeCount = (Integer) redisTemplate.opsForValue().get(id);
  15.             Article article = new Article();
  16.             article.setId(id.replace("article:", "").replace(":likeCount", ""));
  17.             article.setTitle("文章标题待查询");
  18.             article.setLikeCount(likeCount);
  19.             topArticles.add(article);
  20.         }
  21.         // 根据点赞数排序
  22.         topArticles.sort((a1, a2) -> a2.getLikeCount() - a1.getLikeCount());
  23.         return topArticles.subList(0, topN);
  24.     }
  25. }
复制代码

  • 创建控制器
  1. @RestController
  2. @RequestMapping("/articles")
  3. public class ArticleController {
  4.     @Autowired
  5.     private ArticleService articleService;
  6.     @PostMapping("/{id}/like")
  7.     public ResponseEntity<String> likeArticle(@PathVariable String id) {
  8.         articleService.likeArticle(id);
  9.         return ResponseEntity.ok("点赞成功");
  10.     }
  11.     @GetMapping("/top/{topN}")
  12.     public ResponseEntity<List<Article>> getTopLikedArticles(@PathVariable int topN) {
  13.         List<Article> topArticles = articleService.getTopLikedArticles(topN);
  14.         return ResponseEntity.ok(topArticles);
  15.     }
  16. }
复制代码
详细表明


  • 配置Redis毗连:在application.properties中配置了Redis服务器的地点和端口。
  • 界说文章实体类:这是一个简单的POJO类,代表文章信息,包括文章ID、标题和点赞数。
  • 创建文章服务:ArticleService提供了两个方法,likeArticle用于增长文章的点赞数,getTopLikedArticles用于获取点赞数最多的前N篇文章。
  • 点赞逻辑:在likeArticle方法中,我们使用StringRedisTemplate的increment操作来原子性地增长文章的点赞数。
  • 获取排行榜逻辑:在getTopLikedArticles方法中,我们首先获取所有文章的点赞数键,然后构建一个包含文章点赞数的列表。接着,我们对这个列表举行排序,以获取点赞数最多的前N篇文章。
  • 创建控制器:ArticleController提供了两个RESTful API端点,/articles/{id}/like用于点赞文章,/articles/top/{topN}用于获取点赞数最多的前N篇文章。
通过这种方式,我们可以利用Redis的原子操作和高性能特性来实现一个高效的点赞和排行榜功能。每次用户点赞时,Redis都会原子性地更新点赞数,而获取排行榜时,我们可以快速地从Redis中检索和排序数据,从而提供实时的热门文章排行。
4. 消息队列

针对Redis作为消息队列的使用场景,下面是一个Java Spring Boot应用的案例,此中使用Redis的发布/订阅功能来实现一个简单的任务队列。
场景形貌
假设我们有一个电商平台,必要处置惩罚用户的订单。为了提高服从,我们盼望将订单处置惩罚任务异步化,即用户下单后,订单信息将被发送到一个队列中,然后由一个或多个后台服务来异步处置惩罚这些订单。
创建Spring Boot项目
使用Spring Initializr (https://start.spring.io/) 创建一个项目,并添加所需的依赖。
配置Redis毗连
在src/main/resources/application.properties中配置Redis服务器的毗连信息:
  1. spring.redis.host=localhost
  2. spring.redis.port=6379
复制代码
编写业务代码

  • 配置Redis消息队列
创建一个配置类来设置发布者和订阅者使用的通道。
  1. @Configuration
  2. public class RedisConfig {
  3.     @Bean
  4.     public RedisMessageListenerContainer redisMessageListenerContainer(RedisConnectionFactory connectionFactory) {
  5.         RedisMessageListenerContainer container = new RedisMessageListenerContainer();
  6.         container.setConnectionFactory(connectionFactory);
  7.         container.addMessageListener(new MessageListenerImpl(), new PatternTopic("order-channel"));
  8.         return container;
  9.     }
  10. }
复制代码

  • 实现消息监听器
  1. @Component
  2. public class MessageListenerImpl implements MessageListener<String, String> {
  3.     @Override
  4.     public void onMessage(Message<String, String> message, byte[] pattern) {
  5.         String orderData = message.getBody();
  6.         processOrder(orderData);
  7.     }
  8.     private void processOrder(String orderData) {
  9.         // 处理订单逻辑
  10.         System.out.println("Processing order: " + orderData);
  11.         // 假设订单处理成功
  12.     }
  13. }
复制代码

  • 创建订单服务
  1. @Service
  2. public class OrderService {
  3.     @Autowired
  4.     private ReactiveRedisTemplate<String, String> reactiveRedisTemplate;
  5.     public Mono<Void> placeOrder(String orderData) {
  6.         return reactiveRedisTemplate.convertAndSend("order-channel", orderData)
  7.                                    .then();
  8.     }
  9. }
复制代码

  • 创建控制器
  1. @RestController
  2. @RequestMapping("/orders")
  3. public class OrderController {
  4.     @Autowired
  5.     private OrderService orderService;
  6.     @PostMapping
  7.     public Mono<ResponseEntity<?>> placeOrder(@RequestBody String orderData) {
  8.         return orderService.placeOrder(orderData)
  9.                           .then(Mono.just(ResponseEntity.ok().build()))
  10.                           .defaultIfEmpty(ResponseEntity.status(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR).build());
  11.     }
  12. }
复制代码
详细表明


  • 配置Redis消息队列:RedisConfig配置类设置了Redis消息监听器容器,它将监听名为order-channel的通道。
  • 实现消息监听器:MessageListenerImpl实现了MessageListener接口,用于接收并处置惩罚发送到order-channel的消息。每当有新消息到达时,onMessage方法会被调用,订单数据将被传递到processOrder方法举行处置惩罚。
  • 创建订单服务:OrderService服务中界说了placeOrder方法,它使用ReactiveRedisTemplate的convertAndSend方法将订单数据发布到order-channel。
  • 创建控制器:OrderController提供了一个POST端点/orders,用于接收订单数据。当接收到订单请求时,它将调用OrderService的placeOrder方法将订单数据发送到Redis消息队列,并返回相应的响应。
通过这种方式,我们可以将订单处置惩罚逻辑异步化,提高体系的整体性能和响应能力。用户下单后,前端可以立即收到响应,而订单处置惩罚则在后台异步举行。这种模式实用于必要高吞吐量和快速响应的业务场景。
5. 实时分析

针对Redis作为实时分析使用场景,下面是一个Java Spring Boot应用的案例,此中使用Redis的Sorted Set来实现一个简单的用户在线时长统计和分析功能。
场景形貌
假设我们正在开发一个在线教育平台,必要统计每个用户的在线时长,并根据这些数据生成实时的在线时长排行榜。
创建Spring Boot项目
使用Spring Initializr (https://start.spring.io/) 创建一个项目,并添加所需的依赖。
配置Redis毗连
在src/main/resources/application.properties中配置Redis服务器的毗连信息:
  1. spring.redis.host=localhost
  2. spring.redis.port=6379
复制代码
编写业务代码

  • 用户在线时长服务接口和实现类
  1. @Service
  2. public class OnlineDurationService {
  3.     @Autowired
  4.     private StringRedisTemplate redisTemplate;
  5.     public void updateUserOnlineDuration(String userId, long duration) {
  6.         // 使用Sorted Set存储用户ID和在线时长
  7.         redisTemplate.opsForZSet().incrementScore("user:online:duration", userId, duration);
  8.     }
  9.     public Set<String> getTopUsersByOnlineDuration(int topN) {
  10.         // 获取在线时长最长的前N个用户
  11.         Set<String> topUsers = redisTemplate.opsForZSet().reverseRange("user:online:duration", 0, topN - 1);
  12.         return topUsers;
  13.     }
  14. }
复制代码

  • 用户登录和登出逻辑
  1. @Controller
  2. public class UserController {
  3.     @Autowired
  4.     private OnlineDurationService onlineDurationService;
  5.     @PostMapping("/user/{userId}/login")
  6.     public ResponseEntity<String> userLogin(@PathVariable String userId) {
  7.         // 用户登录逻辑,可以是任何触发登录的事件
  8.         return ResponseEntity.ok("User " + userId + " logged in");
  9.     }
  10.     @PostMapping("/user/{userId}/logout")
  11.     public ResponseEntity<String> userLogout(@PathVariable String userId) {
  12.         // 用户登出时记录在线时长
  13.         long duration = // 计算用户在线时长的逻辑
  14.         onlineDurationService.updateUserOnlineDuration(userId, duration);
  15.         return ResponseEntity.ok("User " + userId + " logged out");
  16.     }
  17. }
复制代码

  • 获取在线时长排行榜
  1. @RestController
  2. @RequestMapping("/users")
  3. public class UserRankController {
  4.     @Autowired
  5.     private OnlineDurationService onlineDurationService;
  6.     @GetMapping("/online-duration/top/{topN}")
  7.     public ResponseEntity<Set<String>> getTopUsersByOnlineDuration(@PathVariable int topN) {
  8.         Set<String> topUsers = onlineDurationService.getTopUsersByOnlineDuration(topN);
  9.         return ResponseEntity.ok(topUsers);
  10.     }
  11. }
复制代码
详细表明


  • 配置Redis毗连:在application.properties中配置了Redis服务器的地点和端口。
  • 用户在线时长服务:OnlineDurationService服务中界说了两个方法,updateUserOnlineDuration用于更新用户的在线时长,这里使用Redis的Sorted Set数据结构,将用户ID作为成员,在线时长作为分数举行存储。getTopUsersByOnlineDuration方法用于获取在线时长最长的前N个用户。
  • 用户登录和登出逻辑:在UserController中,界说了用户登录和登出的RESTful API。用户登录时,可以执行任何触发登录的逻辑;用户登出时,计算在线时长并通过OnlineDurationService服务更新到Redis中。
  • 获取在线时长排行榜:UserRankController提供了一个GET端点/users/online-duration/top/{topN},用于获取在线时长最长的前N个用户。
通过这种方式,我们可以利用Redis的Sorted Set来存储和排序用户的在线时长,实现一个高效的实时在线时长统计和分析功能。每当用户登出时,体系都会更新用户的在线时长,并可以快速地根据在线时长对用户举行排名,从而提供一个动态的在线时长排行榜。这对于在线教育平台等必要监控用户活跃度的业务场景非常有用。
6. 分布式锁

针对Redis作为分布式锁的使用场景,下面是一个Java Spring Boot应用的案例,此中使用Redisson作为客户端来实现分布式锁。
场景形貌
假设我们有一个高流量的电子商务网站,必要执行一些资源麋集型的操作,比如生成日报表。为了防止多个实例同时执行这些操作,我们必要一个分布式锁来确保每次只有一个实例可以执行这些操作。
环境准备

  • 安装Java开发环境。
  • 安装Redis并确保其运行。
  • 创建一个Spring Boot项目,并添加以下依赖:


  • Spring Boot Starter Web
  • Redisson
  • Spring Boot Starter Cache(可选,如果必要使用Spring的缓存抽象)
创建Spring Boot项目
使用Spring Initializr (https://start.spring.io/) 创建一个项目,并添加所需的依赖。
配置Redisson毗连
在src/main/resources/application.properties或application.yml中配置Redisson客户端毗连到Redis服务器:
  1. # application.properties
  2. redisson.address=redis://localhost:6379
复制代码
或者
  1. # application.yml
  2. redisson:
  3.   address: "redis://localhost:6379"
复制代码
编写业务代码

  • 配置Redisson
创建一个配置类来配置Redisson客户端。
  1. @Configuration
  2. public class RedissonConfig {
  3.     @Bean(destroyMethod = "shutdown")
  4.     public RedissonClient redissonClient() {
  5.         RedissonClientConfig config = new RedissonClientConfig();
  6.         config.useSingleServer().setAddress(redisson.address);
  7.         return Redisson.create(config);
  8.     }
  9.     @Value("${redisson.address}")
  10.     private String redissonAddress;
  11. }
复制代码

  • 使用分布式锁
创建一个服务类来执行必要分布式锁掩护的资源麋集型操作。
  1. @Service
  2. public class ReportService {
  3.     @Autowired
  4.     private RedissonClient redissonClient;
  5.     public void generateDailyReport() {
  6.         RLock lock = redissonClient.getLock("dailyReportLock");
  7.         try {
  8.             // 尝试获取锁,最多等待3秒,锁的自动过期时间设置为10秒
  9.             if (lock.tryLock(3, 10, TimeUnit.SECONDS)) {
  10.                 // 执行生成日报表的操作
  11.                 System.out.println("Generating daily report...");
  12.                 // 模拟长时间运行的任务
  13.                 TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
  14.                 System.out.println("Daily report generated.");
  15.             }
  16.         } catch (InterruptedException e) {
  17.             Thread.currentThread().interrupt();
  18.         } finally {
  19.             // 释放锁
  20.             lock.unlock();
  21.         }
  22.     }
  23. }
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  • 创建控制器
创建一个控制器来触发生成日报表的操作。
  1. @RestController
  2. @RequestMapping("/reports")
  3. public class ReportController {
  4.     @Autowired
  5.     private ReportService reportService;
  6.     @GetMapping("/daily")
  7.     public ResponseEntity<String> generateDailyReport() {
  8.         reportService.generateDailyReport();
  9.         return ResponseEntity.ok("Daily report generation triggered.");
  10.     }
  11. }
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详细表明


  • 配置Redisson毗连:在配置文件中指定Redis服务器的地点,并创建一个RedissonClient Bean。
  • 使用分布式锁:ReportService服务中的generateDailyReport方法使用Redisson的RLock来获取一个名为dailyReportLock的分布式锁。tryLock方法实验获取锁,并指定最多等待时间和锁的主动过期时间。如果成功获取锁,则执行生成日报表的操作;如果获取锁失败,则方法将立即返回,不会执行任何操作。
  • 创建控制器:ReportController提供了一个GET端点/reports/daily,用于触发生成日报表的操作。
通过这种方式,我们可以确保在分布式体系中,纵然有多个实例运行,也只有一个实例可以执行生成日报表的操作,从而避免资源辩论和重复劳动。Redisson客户端简化了Redis分布式锁的使用,使得在Spring Boot应用中实现分布式锁变得简单而高效。
7. 发布/订阅

针对Redis作为发布/订阅消息队列的使用场景,下面是一个Java Spring Boot应用的案例,此中使用Redis的发布/订阅功能来实现一个简单的实时消息通知体系。
场景形貌
假设我们正在开发一个社交媒体平台,必要实现一个功能,当用户发布新帖子时,他/她的关注者能够实时收到通知。
环境准备

  • 安装Java开发环境。
  • 安装Redis并确保其运行。
  • 创建一个Spring Boot项目,并添加以下依赖:


  • Spring Data Redis Reactive (对于响应式编程)
  • Spring WebFlux (响应式Web框架)
创建Spring Boot项目
使用Spring Initializr (https://start.spring.io/) 创建一个项目,并添加所需的依赖。
配置Redis毗连
在src/main/resources/application.properties中配置Redis服务器的毗连信息:
  1. spring.redis.host=localhost
  2. spring.redis.port=6379
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编写业务代码

  • 配置发布/订阅通道
创建一个配置类来界说发布者和订阅者使用的通道。
  1. @Configuration
  2. public class RedisPubSubConfig {
  3.     @Bean
  4.     public ReactiveRedisConnectionFactory reactiveRedisConnectionFactory(LettuceClientConfiguration clientConfig) {
  5.         return new LettuceConnectionFactory(clientConfig);
  6.     }
  7.     @Bean
  8.     public RedisMessageListenerContainer redisMessageListenerContainer(ReactiveRedisConnectionFactory connectionFactory) {
  9.         RedisMessageListenerContainer container = new RedisMessageListenerContainer();
  10.         container.setConnectionFactory(connectionFactory);
  11.         container.addMessageListener(new PostNotificationListener(), new PatternTopic("newPostChannel"));
  12.         return container;
  13.     }
  14.     @Bean
  15.     public LettuceClientConfiguration clientConfig() {
  16.         return LettuceClientConfiguration.defaultConfiguration();
  17.     }
  18.     @Component
  19.     public class PostNotificationListener implements MessageListener<String, String> {
  20.         @Override
  21.         public void onMessage(Message<String, String> message) {
  22.             // 处理接收到的帖子通知
  23.             String postContent = message.getBody();
  24.             System.out.println("New post notification received: " + postContent);
  25.             // 这里可以添加逻辑,比如通知关注者
  26.         }
  27.     }
  28. }
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  • 发送新帖子通知
创建一个服务类来发送新帖子的通知。
  1. @Service
  2. public class PostService {
  3.     @Autowired
  4.     private ReactiveRedisTemplate<String, String> reactiveRedisTemplate;
  5.     public Mono<Void> publishNewPostNotification(String postContent) {
  6.         return reactiveRedisTemplate.convertAndSend("newPostChannel", postContent);
  7.     }
  8. }
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  • 创建控制器
创建一个控制器来处置惩罚新帖子的发布请求。
  1. @RestController
  2. @RequestMapping("/posts")
  3. public class PostController {
  4.     @Autowired
  5.     private PostService postService;
  6.     @PostMapping
  7.     public Mono<ResponseEntity<?>> createPost(@RequestBody String postContent) {
  8.         return postService.publishNewPostNotification(postContent)
  9.                          .then(Mono.just(ResponseEntity.ok().build()))
  10.                          .defaultIfEmpty(ResponseEntity.status(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR).build());
  11.     }
  12. }
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详细表明


  • 配置发布/订阅通道:RedisPubSubConfig配置类设置了ReactiveRedisConnectionFactory和RedisMessageListenerContainer。PostNotificationListener实现了MessageListener接口,用于接收并处置惩罚新帖子的通知。
  • 发送新帖子通知:PostService服务中的publishNewPostNotification方法使用ReactiveRedisTemplate的convertAndSend方法将新帖子的内容发布到newPostChannel通道。
  • 创建控制器:PostController提供了一个POST端点/posts,用于接收新帖子的内容。当接收到新帖子的请求时,它将调用PostService的publishNewPostNotification方法将新帖子的内容发送到Redis通道,并返回相应的响应。
通过这种方式,我们可以利用Redis的发布/订阅功能来实现一个高效的实时消息通知体系。每当有新帖子发布时,Redis会将通知消息发布到newPostChannel通道,所有订阅了该通道的监听器(如PostNotificationListener)都会收到消息并举行处置惩罚,比如通知帖子作者的关注者。这种模式实用于必要实时通信和通知的业务场景,如社交媒体、实时谈天应用等。
8. 限流

针对Redis作为限流功能的使用场景,下面是一个Java Spring Boot应用的案例,此中使用Redis来实现API的限流。
场景形貌
假设我们正在开发一个公共API服务,该服务必要对外部请求举行限流,以防止滥用和过载。我们盼望对每个IP地点每分钟的请求次数举行限定。
环境准备

  • 安装Java开发环境。
  • 安装Redis并确保其运行。
  • 创建一个Spring Boot项目,并添加以下依赖:


  • Spring Boot Starter Web
  • Spring Boot Starter Data Redis
创建Spring Boot项目
使用Spring Initializr (https://start.spring.io/) 创建一个项目,并添加所需的依赖。
配置Redis毗连
在src/main/resources/application.properties中配置Redis服务器的毗连信息:
  1. spring.redis.host=localhost
  2. spring.redis.port=6379
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编写业务代码

  • 创建限流注解
界说一个自界说注解,用于标识必要限流的API。
  1. @Target(ElementType.METHOD)
  2. @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
  3. public @interface RateLimit {
  4.     int limit() default 10; // 默认每分钟请求次数限制
  5.     long timeout() default 60; // 默认时间窗口为60秒
  6. }
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  • 创建限流拦截器
实现一个拦截器来检查请求频率。
  1. public class RateLimiterInterceptor implements HandlerInterceptor {
  2.     private final RedisTemplate<String, Integer> redisTemplate;
  3.     private final String rateLimitKeyPrefix = "rate_limit:";
  4.     public RateLimiterInterceptor(RedisTemplate<String, Integer> redisTemplate) {
  5.         this.redisTemplate = redisTemplate;
  6.     }
  7.     @Override
  8.     public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
  9.         String ip = request.getRemoteAddr();
  10.         String methodName = ((MethodSignature) (handler)).getMethod().getName();
  11.         String rateLimitKey = rateLimitKeyPrefix + methodName + ":" + ip;
  12.         int currentCount = redisTemplate.opsForValue().increment(rateLimitKey);
  13.         if (currentCount > 1) {
  14.             // 如果当前计数大于1,则说明请求已超过限制
  15.             response.sendError(HttpServletResponse.SC_TOO_MANY_REQUESTS, "Too many requests, please try again later.");
  16.             return false;
  17.         }
  18.         // 设置过期时间
  19.         redisTemplate.expire(rateLimitKey, RateLimit.class.cast(((MethodSignature) handler).getMethod().getAnnotation(RateLimit.class)).timeout(), TimeUnit.SECONDS);
  20.         return true;
  21.     }
  22. }
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  • 配置拦截器
配置拦截器以应用于所有控制器。
  1. @Configuration
  2. public class WebConfig implements WebMvcConfigurer {
  3.     @Autowired
  4.     private RateLimiterInterceptor rateLimiterInterceptor;
  5.     @Override
  6.     public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
  7.         registry.addInterceptor(rateLimiterInterceptor);
  8.     }
  9. }
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  • 应用限流注解
在必要限流的API上应用自界说的RateLimit注解。
  1. @RestController
  2. public class ApiController {
  3.     @RateLimit(limit = 5, timeout = 60) // 每分钟最多5个请求
  4.     @GetMapping("/api/resource")
  5.     public ResponseEntity<String> getLimitedResource() {
  6.         return ResponseEntity.ok("Access to limited resource");
  7.     }
  8. }
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详细表明


  • 创建限流注解:界说了一个RateLimit注解,它包含限定的请求次数和时间窗口。
  • 创建限流拦截器:RateLimiterInterceptor实现了HandlerInterceptor接口,用于在请求处置惩罚之前检查请求频率。它使用RedisTemplate来递增每个IP地点的请求计数,并设置计数的过期时间。
  • 配置拦截器:WebConfig类实现了WebMvcConfigurer接口,用于注册RateLimiterInterceptor拦截器,使其应用于所有的控制器方法。
  • 应用限流注解:在ApiController中的getLimitedResource方法上应用了RateLimit注解,指定了每分钟最多5个请求的限定。
通过这种方式,我们可以利用Redis的原子递增操作和键过期特性来实现API的限流。每次请求都会检查当前IP的请求计数,如果超过限定,则返回429错误码(Too Many Requests)。这有助于掩护API免受滥用,并确保服务的稳定性和可用性。
9. 数据过期

针对Redis作为数据过期主动清理的使用场景,下面是一个Java Spring Boot应用的案例,此中使用Redis来存储暂时数据,比如用户会话信息,并设置过期时间以主动清理这些数据。
场景形貌
假设我们正在开发一个Web应用,用户登录后生成的会话信息必要在用户登出或肯定时间后主动扫除。我们可以使用Redis来存储这些会话信息,并利用它的过期时间特性来主动清理这些会话。
环境准备

  • 安装Java开发环境。
  • 安装Redis并确保其运行。
  • 创建一个Spring Boot项目,并添加以下依赖:


  • Spring Boot Starter Data Redis
  • Spring Session Data Redis
创建Spring Boot项目
使用Spring Initializr (https://start.spring.io/) 创建一个项目,并添加所需的依赖。
配置Redis毗连和Spring Session
在src/main/resources/application.properties中配置Redis服务器的毗连信息以及Spring Session的存储范例:
  1. spring.redis.host=localhost
  2. spring.redis.port=6379
  3. spring.session.store-type=redis
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编写业务代码

  • 配置Spring Session Redis
创建配置类以启用Spring Session的Redis支持:
  1. @Configuration
  2. @EnableRedisHttpSession
  3. public class SessionConfig {
  4.     // 配置类不需要额外代码,@EnableRedisHttpSession将自动配置所需的Bean
  5. }
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  • 用户登录和登出逻辑
创建一个控制器来处置惩罚用户登录和登出,并存储会话信息:
  1. @Controller
  2. public class SessionController {
  3.     // 用户登录后,Spring Session会自动存储会话信息到Redis
  4.     @PostMapping("/login")
  5.     public String login(SessionStatus sessionStatus, String username) {
  6.         sessionStatus.setAttribute("username", username);
  7.         return "loginSuccess";
  8.     }
  9.     // 用户登出时,清除会话信息
  10.     @PostMapping("/logout")
  11.     public String logout(SessionStatus sessionStatus) {
  12.         sessionStatus.invalidate();
  13.         return "logoutSuccess";
  14.     }
  15. }
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  • 设置会话超时
创建一个配置类来设置会话的超时时间:
  1. @Configuration
  2. public class SessionTimeoutConfig {
  3.     @Bean
  4.     public ConfigurableServletWebServerFactory<?> webServerFactory() {
  5.         TomcatServletWebServerFactory factory = new TomcatServletWebServerFactory();
  6.         factory.setSessionTimeout(30); // 设置会话超时时间(以分钟为单位)
  7.         return factory;
  8.     }
  9. }
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详细表明


  • 配置Redis毗连和Spring Session:在application.properties中配置了Redis服务器的地点和端口,并指定Spring Session使用Redis作为存储。
  • 配置Spring Session Redis:SessionConfig类通过@EnableRedisHttpSession注解启用了Spring Session的Redis支持。Spring Session将主动管理HTTP Session,并将其存储在Redis中。
  • 用户登录和登出逻辑:SessionController控制器提供了登录和登出的处置惩罚逻辑。在用户登录时,会将用户名存储到会话中。在用户登出时,会话将被无效化,Spring Session会主动从Redis中扫除会话信息。
  • 设置会话超时:SessionTimeoutConfig配置类设置了会话的超时时间。Tomcat的TomcatServletWebServerFactory用于设置会话超时时间,这个时间之后,纵然用户没有显式登出,会话也会被主动扫除。
通过这种方式,我们可以确保用户的会话信息在肯定时间后主动从Redis中扫除,无需手动干预。这不但有助于释放Redis存储空间,还可以提高应用的安全性,防止旧会话被滥用。此外,Spring Session的主动管理简化了会话管理的复杂性,使得开发者可以更专注于业务逻辑的实现。
10. 全页缓存

针对Redis作为全页缓存的使用场景,下面是一个Java Spring Boot应用的案例,此中使用Redis来缓存整个页面的HTML内容。
场景形貌
假设我们正在开发一个消息网站,该网站的首页包含多个消息文章的择要信息。由于首页访问频率很高,我们盼望将整个首页的内容缓存起来,以淘汰数据库的查询次数和页面渲染时间。
环境准备

  • 安装Java开发环境。
  • 安装Redis并确保其运行。
  • 创建一个Spring Boot项目,并添加以下依赖:


  • Spring Boot Starter Web
  • Spring Boot Starter Data Redis
创建Spring Boot项目
使用Spring Initializr (https://start.spring.io/) 创建一个项目,并添加所需的依赖。
配置Redis毗连
在src/main/resources/application.properties中配置Redis服务器的毗连信息:
  1. spring.redis.host=localhost
  2. spring.redis.port=6379
复制代码
编写业务代码

  • 创建消息文章服务
  1. @Service
  2. public class NewsService {
  3.     // 假设有一个方法来获取新闻列表
  4.     public List<Article> getNewsList() {
  5.         // 这里是获取新闻列表的逻辑
  6.         return Collections.emptyList();
  7.     }
  8. }
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  • 配置Redis缓存
创建一个配置类来设置Spring Cache和Redis缓存。
  1. @Configuration
  2. @EnableCaching
  3. public class CacheConfig {
  4.     @Bean
  5.     public CacheManager cacheManager(RedisConnectionFactory connectionFactory) {
  6.         RedisCacheManager cacheManager = new RedisCacheManager(connectionFactory);
  7.         // 设置缓存过期时间(例如5分钟)
  8.         cacheManager.setDefaultExpiration(300);
  9.         return cacheManager;
  10.     }
  11. }
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  • 创建控制器和视图
创建一个控制器来返回首页,并使用Redis缓存整个页面。
  1. @Controller
  2. public class NewsController {
  3.     @Autowired
  4.     private NewsService newsService;
  5.     @Autowired
  6.     private CacheManager cacheManager;
  7.     @GetMapping("/")
  8.     @Cacheable(value = "homePage", condition = "#root.caches[0].name == 'homePage'")
  9.     public String homePage(Model model) {
  10.         // 尝试从缓存中获取页面
  11.         model.addAttribute("newsList", newsService.getNewsList());
  12.         return "home";
  13.     }
  14. }
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  • 创建Thymeleaf模板
创建一个Thymeleaf模板home.html来渲染首页。
  1. <!DOCTYPE html>
  2. <html xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
  3. <head>
  4.     <title>首页</title>
  5. </head>
  6. <body>
  7.     <h1>新闻首页</h1>
  8.     <div th:each="article : ${newsList}">
  9.         <h2 th:text="${article.title}"></h2>
  10.         <p th:text="${article.summary}"></p>
  11.     </div>
  12. </body>
  13. </html>
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详细表明


  • 配置Redis毗连:在application.properties中配置了Redis服务器的地点和端口。
  • 创建消息文章服务:NewsService服务包含获取消息列表的逻辑。
  • 配置Redis缓存:CacheConfig配置类通过@EnableCaching注解启用了Spring的缓存支持,并配置了一个RedisCacheManager Bean来管理Redis缓存。
  • 创建控制器和视图:NewsController控制器中的homePage方法使用@Cacheable注解来指定缓存的名称(这里是homePage)。当这个方法被调用时,Spring会检查指定的缓存中是否存在该页面的缓存。如果存在,就直接返回缓存的内容;如果不存在,就执行方法并将效果存储到缓存中。
  • 创建Thymeleaf模板:home.html是一个Thymeleaf模板,用于渲染消息列表。
通过这种方式,我们可以利用Redis来缓存整个页面的内容。首页的访问非常频仍,通过缓存可以显着淘汰数据库的查询次数和页面渲染时间,提高网站的响应速率和性能。此外,Spring的缓存抽象和Thymeleaf模板使得实现全页缓存变得简单而高效。
11. 社交功能

针对Redis作为社交功能存储的使用场景,下面是一个Java Spring Boot应用的案例,此中使用Redis来存储用户的社交关系信息,如挚友列表和用户状态更新。
场景形貌
假设我们正在开发一个社交网络平台,用户可以添加挚友,并且可以发布状态更新。我们必要存储每个用户的挚友列表以及状态更新的时间线。
环境准备

  • 安装Java开发环境。
  • 安装Redis并确保其运行。
  • 创建一个Spring Boot项目,并添加以下依赖:


  • Spring Boot Starter Data Redis
  • Spring Web
创建Spring Boot项目
使用Spring Initializr (https://start.spring.io/) 创建一个项目,并添加所需的依赖。
配置Redis毗连
在src/main/resources/application.properties中配置Redis服务器的毗连信息:
  1. spring.redis.host=localhost
  2. spring.redis.port=6379
复制代码
编写业务代码

  • 界说用户和状态更新实体类
  1. public class User {
  2.     private String id;
  3.     private String name;
  4.     // 省略构造函数、getter和setter方法
  5. }
  6. public class StatusUpdate {
  7.     private String userId;
  8.     private String content;
  9.     private Instant timestamp;
  10.     // 省略构造函数、getter和setter方法
  11. }
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  • 创建社交服务
  1. @Service
  2. public class SocialService {
  3.     @Autowired
  4.     private StringRedisTemplate redisTemplate;
  5.     public void addFriend(String userOneId, String userTwoId) {
  6.         // 使用集合存储用户的好友列表
  7.         redisTemplate.opsForSet().add("friends:" + userOneId, userTwoId);
  8.         redisTemplate.opsForSet().add("friends:" + userTwoId, userOneId);
  9.     }
  10.     public Set<String> getFriends(String userId) {
  11.         // 获取用户的好友列表
  12.         return redisTemplate.opsForSet().members("friends:" + userId);
  13.     }
  14.     public void postStatusUpdate(String userId, String content) {
  15.         // 使用列表存储用户的状态更新时间线
  16.         StatusUpdate statusUpdate = new StatusUpdate(userId, content, Instant.now());
  17.         redisTemplate.opsForList().rightPush("timeline:" + userId, statusUpdate);
  18.     }
  19.     public List<StatusUpdate> getStatusUpdates(String userId) {
  20.         // 获取用户的状态更新时间线
  21.         return redisTemplate.opsForList().range("timeline:" + userId, 0, -1);
  22.     }
  23. }
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  • 创建控制器
  1. @RestController
  2. @RequestMapping("/social")
  3. public class SocialController {
  4.     @Autowired
  5.     private SocialService socialService;
  6.     @PostMapping("/addFriend")
  7.     public ResponseEntity<String> addFriend(@RequestParam String userOneId, @RequestParam String userTwoId) {
  8.         socialService.addFriend(userOneId, userTwoId);
  9.         return ResponseEntity.ok("Friends added successfully");
  10.     }
  11.     @GetMapping("/friends/{userId}")
  12.     public ResponseEntity<Set<String>> getFriends(@PathVariable String userId) {
  13.         Set<String> friends = socialService.getFriends(userId);
  14.         return ResponseEntity.ok(friends);
  15.     }
  16.     @PostMapping("/status")
  17.     public ResponseEntity<String> postStatusUpdate(@RequestParam String userId, @RequestParam String content) {
  18.         socialService.postStatusUpdate(userId, content);
  19.         return ResponseEntity.ok("Status updated successfully");
  20.     }
  21.     @GetMapping("/timeline/{userId}")
  22.     public ResponseEntity<List<StatusUpdate>> getStatusUpdates(@PathVariable String userId) {
  23.         List<StatusUpdate> updates = socialService.getStatusUpdates(userId);
  24.         return ResponseEntity.ok(updates);
  25.     }
  26. }
复制代码
详细表明


  • 配置Redis毗连:在application.properties中配置了Redis服务器的地点和端口。
  • 界说用户和状态更新实体类:User类代表用户信息,StatusUpdate类代表用户的状态更新信息。
  • 创建社交服务:SocialService服务提供了添加挚友、获取挚友列表、发布状态更新和获取状态更新时间线的方法。挚友列表使用Redis的Set数据结构存储,确保挚友关系是无序且不重复的。状态更新时间线使用List数据结构存储,新的状态更新会被添加到列表的尾部。
  • 创建控制器:SocialController控制器提供了四个RESTful API端点,分别用于添加挚友、获取挚友列表、发布状态更新和获取状态更新时间线。
通过这种方式,我们可以利用Redis的高性能和数据结构特性来实现社交网络平台中的社交功能。Redis的Set和List数据结构非常适合存储和管理挚友关系和状态更新时间线,能够提供快速的读写性能,满意社交网络平台的需求。
12. 实时保举体系

针对Redis作为实时保举体系存储的使用场景,下面是一个Java Spring Boot应用的案例,此中使用Redis来存储用户举动数据和偏好,以及提供一个简单的保举功能。
场景形貌
假设我们正在开发一个电子商务平台,我们盼望根据用户的浏览和购买历史来保举商品。我们将使用Redis来存储用户的这些举动数据,并根据这些数据生成保举。
环境准备

  • 安装Java开发环境。
  • 安装Redis并确保其运行。
  • 创建一个Spring Boot项目,并添加以下依赖:


  • Spring Boot Starter Data Redis
  • Spring Web
创建Spring Boot项目
使用Spring Initializr (https://start.spring.io/) 创建一个项目,并添加所需的依赖。
配置Redis毗连
在src/main/resources/application.properties中配置Redis服务器的毗连信息:
  1. spring.redis.host=localhost
  2. spring.redis.port=6379
复制代码
编写业务代码

  • 创建商品和用户实体类
  1. public class Product {
  2.     private String id;
  3.     private String name;
  4.     // 省略构造函数、getter和setter方法
  5. }
  6. public class User {
  7.     private String id;
  8.     private String username;
  9.     // 省略构造函数、getter和setter方法
  10. }
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  • 创建保举服务
  1. @Service
  2. public class RecommendationService {
  3.     @Autowired
  4.     private StringRedisTemplate redisTemplate;
  5.     public void recordView(String userId, String productId) {
  6.         // 记录用户查看的商品
  7.         redisTemplate.opsForList().leftPush("user:" + userId + ":views", productId);
  8.     }
  9.     public List<String> recommendProducts(String userId) {
  10.         // 简单推荐算法:返回用户查看次数最多的商品
  11.         Set<String> viewedProducts = redisTemplate.opsForSet().members("user:" + userId + ":views");
  12.         Map<String, Long> productViewCounts = new HashMap<>();
  13.         viewedProducts.forEach(productId -> {
  14.             long count = redisTemplate.opsForValue().decrement("user:" + userId + ":views:" + productId);
  15.             productViewCounts.put(productId, count);
  16.         });
  17.         return productViewCounts.entrySet().stream()
  18.                 .sorted(Map.Entry.<String, Long>comparingByValue().reversed())
  19.                 .map(Map.Entry::getKey)
  20.                 .collect(Collectors.toList());
  21.     }
  22. }
复制代码

  • 创建控制器
  1. @RestController
  2. @RequestMapping("/recommendations")
  3. public class RecommendationController {
  4.     @Autowired
  5.     private RecommendationService recommendationService;
  6.     @PostMapping("/view")
  7.     public ResponseEntity<String> recordProductView(@RequestParam String userId, @RequestParam String productId) {
  8.         recommendationService.recordView(userId, productId);
  9.         return ResponseEntity.ok("View recorded");
  10.     }
  11.     @GetMapping("/products")
  12.     public ResponseEntity<List<String>> getRecommendations(@RequestParam String userId) {
  13.         List<String> recommendedProducts = recommendationService.recommendProducts(userId);
  14.         return ResponseEntity.ok(recommendedProducts);
  15.     }
  16. }
复制代码
详细表明


  • 配置Redis毗连:在application.properties中配置了Redis服务器的地点和端口。
  • 创建商品和用户实体类:Product类代表商品信息,User类代表用户信息。
  • 创建保举服务:

    • recordView方法用于记任命户检察的商品。这里使用Redis的List来存储用户的浏览历史,每次用户检察商品时,商品ID被推入到对应用户的List中。
    • recommendProducts方法提供了一个简单的保举算法。首先,获取用户的浏览历史中的所有商品ID,然后统计每个商品的浏览次数(这里简化处置惩罚,每次检察淘汰商品ID对应的计数器)。最后,根据浏览次数对商品举行排序,并返回用户浏览次数最多的商品列表。

  • 创建控制器:

    • recordProductView端点用于记任命户检察商品的举动。
    • getRecommendations端点用于获取保举商品列表。

通过这种方式,我们可以利用Redis的高性能和简单的数据结构来快速记任命户举动并生成保举。虽然这里的保举算法非常简单,但它展示了如何使用Redis来实现实时保举体系的底子功能。在现实应用中,保举算法可能会更复杂,涉及机器学习模型和更丰富的用户举动数据。
13. 地理位置信息

针对Redis作为地理位置信息存储的使用场景,下面是一个Java Spring Boot应用的案例,此中使用Redis的Geospatial索引来实现基于地理位置的保举功能。
场景形貌
假设我们正在开发一款基于位置的社交应用,用户可以检察附近的其他用户或所在。我们必要存储用户的地理位置,并能够查询给定位置附近的用户。
环境准备

  • 安装Java开发环境。
  • 安装Redis并确保其运行。(确保Redis版本支持Geospatial索引,如Redis 3.2以上)
  • 创建一个Spring Boot项目,并添加以下依赖:


  • Spring Boot Starter Data Redis Reactive(如果使用响应式编程)
  • Spring Web
创建Spring Boot项目
使用Spring Initializr (https://start.spring.io/) 创建一个项目,并添加所需的依赖。
配置Redis毗连
在src/main/resources/application.properties中配置Redis服务器的毗连信息:
  1. spring.redis.host=localhost
  2. spring.redis.port=6379
复制代码
编写业务代码

  • 创建用户实体类
  1. public class User {
  2.     private String id;
  3.     private String name;
  4.     private double longitude;
  5.     private double latitude;
  6.     // 省略构造函数、getter和setter方法
  7. }
复制代码

  • 创建地理位置服务
  1. @Service
  2. public class GeoLocationService {
  3.     @Autowired
  4.     private RedisTemplate<String, User> redisTemplate;
  5.     public void addLocation(String userId, double longitude, double latitude) {
  6.         User user = new User(userId, "username", longitude, latitude);
  7.         // 使用Geospatial索引存储用户位置
  8.         redisTemplate.opsForGeo().add("userLocations", new GeoLocation(user.getLongitude(), user.getLatitude()), userId);
  9.     }
  10.     public List<User> getUsersNearby(double longitude, double latitude, double radius) {
  11.         // 查询给定位置附近的用户
  12.         List<GeoWithin> nearbyUsersGeo = redisTemplate.opsForGeo().radius("userLocations",
  13.                 new Circle(new GeoCoordinate(latitude, longitude), radius),
  14.                 RedisGeoCommands.GeoRadiusCommandArgs.newGeoRadiusArgs());
  15.         
  16.         List<User> nearbyUsers = new ArrayList<>();
  17.         for (GeoWithin geoWithin : nearbyUsersGeo) {
  18.             nearbyUsers.add(redisTemplate.opsForValue().get(geoWithin.getMember()));
  19.         }
  20.         return nearbyUsers;
  21.     }
  22. }
复制代码

  • 创建控制器
  1. @RestController
  2. @RequestMapping("/users")
  3. public class UserController {
  4.     @Autowired
  5.     private GeoLocationService geoLocationService;
  6.     @PostMapping("/addLocation")
  7.     public ResponseEntity<String> addLocation(@RequestParam String userId,
  8.                                                @RequestParam double longitude,
  9.                                                @RequestParam double latitude) {
  10.         geoLocationService.addLocation(userId, longitude, latitude);
  11.         return ResponseEntity.ok("User location added");
  12.     }
  13.     @GetMapping("/nearby")
  14.     public ResponseEntity<List<User>> getUsersNearby(@RequestParam double longitude,
  15.                                                       @RequestParam double latitude,
  16.                                                       @RequestParam double radius) {
  17.         List<User> nearbyUsers = geoLocationService.getUsersNearby(longitude, latitude, radius);
  18.         return ResponseEntity.ok(nearbyUsers);
  19.     }
  20. }
复制代码
详细表明


  • 配置Redis毗连:在application.properties中配置了Redis服务器的地点和端口。
  • 创建用户实体类:User类代表用户信息,包括用户的ID、名称、经度和纬度。
  • 创建地理位置服务:

    • addLocation方法用于将用户的地理位置信息存储到Redis的Geospatial索引中。这里使用RedisTemplate的opsForGeo方法来添加位置信息。
    • getUsersNearby方法用于查询给定位置附近的用户。使用radius方法来查找指定半径内的用户,然后从Redis中获取这些用户的详细信息。

  • 创建控制器:

    • addLocation端点答应用户添加其地理位置信息。
    • getUsersNearby端点答应查询指定位置和半径内的附近用户。

通过这种方式,我们可以利用Redis的Geospatial索引来存储和查询地理位置信息。这对于必要基于地理位置提供服务的应用非常有用,如社交网络、共享出行、本地服务保举等。Redis的Geospatial索引提供了高效的邻近查询功能,可以快速找到指定范围内的用户或其他地理位置相关的实体。
14. 时间序列数据

针对Redis作为时间序列数据存储的使用场景,下面是一个Java Spring Boot应用的案例,此中使用Redis来存储和查询时间序列数据。
场景形貌
假设我们正在开发一个监控体系,必要记录服务器的CPU使用率随时间变化的数据。我们将使用Redis的时间序列数据结构来存储这些监控数据,并能够查询恣意时间范围内的CPU使用率。
环境准备

  • 安装Java开发环境。
  • 安装Redis并确保其运行。(确保Redis版本支持时间序列数据结构,可能必要使用RedisModules如RedisTimeSeries)
  • 创建一个Spring Boot项目,并添加以下依赖:


  • Spring Boot Starter Data Redis
  • Spring Web
创建Spring Boot项目
使用Spring Initializr (https://start.spring.io/) 创建一个项目,并添加所需的依赖。
配置Redis毗连
在src/main/resources/application.properties中配置Redis服务器的毗连信息:
  1. spring.redis.host=localhost
  2. spring.redis.port=6379
复制代码
编写业务代码

  • 创建监控数据实体类
  1. public class CpuUsageData {
  2.     private Instant timestamp;
  3.     private double cpuUsage;
  4.     // 省略构造函数、getter和 setter 方法
  5. }
复制代码

  • 创建监控服务
  1. @Service
  2. public class MonitoringService {
  3.     @Autowired
  4.     private LettuceConnectionFactory connectionFactory;
  5.     public void logCpuUsage(String serverId, double cpuUsage) {
  6.         // 记录CPU使用率数据
  7.         CpuUsageData data = new CpuUsageData(Instant.now(), cpuUsage);
  8.         // 使用Lettuce客户端的命令执行器来与RedisTimeSeries模块交互
  9.         StatefulRedisConnection<String, CpuUsageData> connection = connectionFactory.connect();
  10.         try {
  11.             RedisTimeSeriesCommands<String, CpuUsageData> ts = connection.sync();
  12.             ts.add(serverId, data.getTimestamp().toEpochMilli() / 1000, data);
  13.         } finally {
  14.             connection.close();
  15.         }
  16.     }
  17.     public List<CpuUsageData> getCpuUsageHistory(String serverId, Instant start, Instant end) {
  18.         // 查询指定时间范围内的CPU使用率历史数据
  19.         List<CpuUsageData> history = new ArrayList<>();
  20.         StatefulRedisConnection<String, CpuUsageData> connection = connectionFactory.connect();
  21.         try {
  22.             RedisTimeSeriesCommands<String, CpuUsageData> ts = connection.sync();
  23.             Range range = Range.create(start.toEpochMilli() / 1000, end.toEpochMilli() / 1000);
  24.             Cursor<CpuUsageData> cursor = ts.rangeRead(serverId, range);
  25.             while (cursor.hasNext()) {
  26.                 history.add(cursor.next().getValue());
  27.             }
  28.         } finally {
  29.             connection.close();
  30.         }
  31.         return history;
  32.     }
  33. }
复制代码

  • 创建控制器
  1. @RestController
  2. @RequestMapping("/monitoring")
  3. public class MonitoringController {
  4.     @Autowired
  5.     private MonitoringService monitoringService;
  6.     @PostMapping("/logCpuUsage")
  7.     public ResponseEntity<String> logCpuUsage(@RequestParam String serverId, @RequestParam double cpuUsage) {
  8.         monitoringService.logCpuUsage(serverId, cpuUsage);
  9.         return ResponseEntity.ok("CPU usage logged");
  10.     }
  11.     @GetMapping("/cpuUsageHistory")
  12.     public ResponseEntity<List<CpuUsageData>> getCpuUsageHistory(@RequestParam String serverId,
  13.                                                                  @RequestParam Instant start,
  14.                                                                  @RequestParam Instant end) {
  15.         List<CpuUsageData> history = monitoringService.getCpuUsageHistory(serverId, start, end);
  16.         return ResponseEntity.ok(history);
  17.     }
  18. }
复制代码
详细表明


  • 配置Redis毗连:在application.properties中配置了Redis服务器的地点和端口。
  • 创建监控数据实体类:CpuUsageData类代表CPU使用率数据,包括时间戳和CPU使用率。
  • 创建监控服务:

    • logCpuUsage方法用于记录服务器的CPU使用率。使用Lettuce客户端的同步命令执行器与RedisTimeSeries模块交互,将数据添加到时间序列中。
    • getCpuUsageHistory方法用于查询指定时间范围内的CPU使用率历史数据。使用rangeRead方法从时间序列中读取数据。

  • 创建控制器:

    • logCpuUsage端点答应记录服务器的CPU使用率。
    • getCpuUsageHistory端点答应查询指定时间范围内的CPU使用率历史数据。

通过这种方式,我们可以利用Redis的RedisTimeSeries模块来存储和查询时间序列数据。这对于必要监控和分析随时间变化的数据的应用非常有用,如服务器监控、网站访问量分析等。RedisTimeSeries提供了高效的时间序列数据存储和查询功能,可以快速插入和检索大量时间戳数据。
15. 任务调治

针对Redis作为任务调治的使用场景,下面是一个Java Spring Boot应用的案例,此中使用Redis的延长队列特性来实现任务调治。
场景形貌
假设我们正在开发一个定时任务管理体系,必要安排一些任务在未来的某个时间点执行。我们将使用Redis的schedule命令来安排任务的执行。
环境准备

  • 安装Java开发环境。
  • 安装支持schedule命令的Redis版本(Redis 5.0及以上版本)。
  • 创建一个Spring Boot项目,并添加以下依赖:


  • Spring Boot Starter Data Redis
  • Spring Web
创建Spring Boot项目
使用Spring Initializr (https://start.spring.io/) 创建一个项目,并添加所需的依赖。
配置Redis毗连
在src/main/resources/application.properties中配置Redis服务器的毗连信息:
  1. spring.redis.host=localhost
  2. spring.redis.port=6379
复制代码
编写业务代码

  • 创建任务调治服务
  1. @Service
  2. public class TaskSchedulingService {
  3.     @Autowired
  4.     private RedisTemplate<String, Runnable> redisTemplate;
  5.     public void scheduleTask(Runnable task, long delay, TimeUnit timeUnit) {
  6.         // 将任务和延迟时间存储到Redis中
  7.         redisTemplate.opsForValue().set(
  8.             "task:" + task.hashCode(),
  9.             task,
  10.             timeUnit.toSeconds(delay),
  11.             timeUnit
  12.         );
  13.         // 使用schedule命令安排任务在未来执行
  14.         String scheduleCommand = String.format(
  15.             "SCHEDULE %d %s",
  16.             System.currentTimeMillis() + timeUnit.toMillis(delay),
  17.             "task:" + task.hashCode()
  18.         );
  19.         redisTemplate.execute((RedisConnection connection) -> {
  20.             connection.schedule(scheduleCommand);
  21.             return null;
  22.         });
  23.     }
  24. }
复制代码

  • 创建具体的任务
  1. public class SampleTask implements Runnable {
  2.     @Override
  3.     public void run() {
  4.         System.out.println("Task is running: " + LocalDateTime.now());
  5.         // 执行任务逻辑
  6.     }
  7. }
复制代码

  • 创建控制器
  1. @RestController
  2. @RequestMapping("/tasks")
  3. public class TaskController {
  4.     @Autowired
  5.     private TaskSchedulingService taskSchedulingService;
  6.     @PostMapping("/schedule")
  7.     public ResponseEntity<String> scheduleTask(@RequestParam long delay, @RequestParam TimeUnit timeUnit) {
  8.         taskSchedulingService.scheduleTask(new SampleTask(), delay, timeUnit);
  9.         return ResponseEntity.ok("Task scheduled for execution at " + LocalDateTime.now().plusNanos(timeUnit.toNanos(delay)));
  10.     }
  11. }
复制代码
详细表明


  • 配置Redis毗连:在application.properties中配置了Redis服务器的地点和端口。
  • 创建任务调治服务:scheduleTask方法用于安排一个Runnable任务在未来的某个时间点执行。首先,任务被存储到Redis中,并设置相应的延长时间。然后,使用Redis的schedule命令安排任务在未来执行。
  • 创建具体的任务:SampleTask类实现了Runnable接口,界说了任务的具体执行逻辑。
  • 创建控制器:scheduleTask端点答应用户安排任务在未来执行。用户必要提供延长时间和时间单位。
通过这种方式,我们可以利用Redis的schedule命令来安排任务的执行。这对于必要执行定时任务的应用非常有用,如定时数据备份、定时发送通知等。通过Redis的延长队列特性,我们可以简化任务调治的复杂性,并且能够灵活地安排任务在未来的恣意时间点执行。
16. 数据共享

针对Redis作为数据共享的使用场景,下面是一个Java Spring Boot应用的案例,此中使用Redis来实现微服务架构中的服务间数据共享。
场景形貌
假设我们有一个电商平台,它由多个微服务组成,比如用户服务、产物服务和订单服务。这些服务必要共享购物车数据,以确保用户在平台上的购物体验是连贯的。我们将使用Redis来存储和共享购物车数据。
环境准备

  • 安装Java开发环境。
  • 安装Redis并确保其运行。
  • 创建一个Spring Boot项目,并添加以下依赖:


  • Spring Boot Starter Data Redis
  • Spring Web
创建Spring Boot项目
使用Spring Initializr (https://start.spring.io/) 创建一个项目,并添加所需的依赖。
配置Redis毗连
在src/main/resources/application.properties中配置Redis服务器的毗连信息:
  1. spring.redis.host=localhost
  2. spring.redis.port=6379
复制代码
编写业务代码

  • 创建购物车项实体类
  1. public class CartItem {
  2.     private String productId;
  3.     private int quantity;
  4.     // 省略构造函数、getter和setter方法
  5. }
复制代码

  • 创建购物车服务
  1. @Service
  2. public class CartService {
  3.     @Autowired
  4.     private StringRedisTemplate redisTemplate;
  5.     public void addToCart(String cartId, String productId, int quantity) {
  6.         // 将购物车项存储到Redis的Hash结构中
  7.         redisTemplate.opsForHash().put("cart:" + cartId, productId, quantity);
  8.     }
  9.     public Map<String, Integer> getCart(String cartId) {
  10.         // 从Redis获取购物车内容
  11.         return redisTemplate.opsForHash().entries("cart:" + cartId);
  12.     }
  13. }
复制代码

  • 创建控制器
  1. @RestController
  2. @RequestMapping("/cart")
  3. public class CartController {
  4.     @Autowired
  5.     private CartService cartService;
  6.     @PostMapping("/{cartId}/items")
  7.     public ResponseEntity<String> addToCart(@PathVariable String cartId,
  8.                                              @RequestParam String productId,
  9.                                              @RequestParam int quantity) {
  10.         cartService.addToCart(cartId, productId, quantity);
  11.         return ResponseEntity.ok("Item added to cart");
  12.     }
  13.     @GetMapping("/{cartId}")
  14.     public ResponseEntity<Map<String, Integer>> getCart(@PathVariable String cartId) {
  15.         Map<String, Integer> cart = cartService.getCart(cartId);
  16.         return ResponseEntity.ok(cart);
  17.     }
  18. }
复制代码
详细表明


  • 配置Redis毗连:在application.properties中配置了Redis服务器的地点和端口。
  • 创建购物车项实体类:CartItem类代表购物车中的商品项,包含商品ID和数量。
  • 创建购物车服务:

    • addToCart方法用于将商品项添加到用户的购物车中。使用Redis的Hash结构来存储购物车数据,此中cart:加上cartId作为Hash的键,productId作为字段名,quantity作为字段值。
    • getCart方法用于从Redis获取用户的购物车内容。

  • 创建控制器:

    • addToCart端点答应用户将商品添加到购物车中。
    • getCart端点答应用户获取其购物车的内容。

通过这种方式,我们可以利用Redis的高性能和数据共享能力来实现微服务架构中的服务间数据共享。购物车数据被存储在Redis中,可以被不同的微服务实例访问和修改,确保了数据的一致性和实时性。这对于必要高度协同工作的分布式体系非常有用,如电商平台、在线协作工具等。
17. 持久化

针对Redis作为任务调治使用场景,下面是一个Java Spring Boot应用的案例,此中使用Spring的@Scheduled注解与Redisson结合来实现任务调治。
场景形貌
假设我们有一个主动化的营销平台,必要定期(例如每天破晓1点)执行一些任务,比如发送时势通讯邮件给订阅用户。我们将使用Spring的定时任务功能结合Redisson来确保分布式环境下任务的准时和准确执行。
环境准备

  • 安装Java开发环境。
  • 安装Redis并确保其运行。
  • 创建一个Spring Boot项目,并添加以下依赖:


  • Spring Boot Starter Web
  • Spring Boot Starter Data Redis
  • Redisson
创建Spring Boot项目
使用Spring Initializr (https://start.spring.io/) 创建一个项目,并添加所需的依赖。
配置Redis毗连
在src/main/resources/application.properties中配置Redis服务器的毗连信息:
  1. spring.redis.host=localhost
  2. spring.redis.port=6379
复制代码
编写业务代码

  • 创建任务执行服务
  1. @Service
  2. public class ScheduledTaskService {
  3.     public void executeTask() {
  4.         // 执行任务的逻辑,例如发送邮件
  5.         System.out.println("Executing scheduled task: " + LocalDateTime.now());
  6.     }
  7. }
复制代码

  • 配置Redisson
创建一个配置类来配置Redisson客户端。
  1. @Configuration
  2. public class RedissonConfig {
  3.     @Bean(destroyMethod = "shutdown")
  4.     public RedissonClient redissonClient() {
  5.         RedissonClientConfig config = new RedissonClientConfig();
  6.         config.useSingleServer().setAddress("redis://" + spring.redis.host + ":" + spring.redis.port);
  7.         return Redisson.create(config);
  8.     }
  9.     @Value("${spring.redis.host}")
  10.     private String redisHost;
  11.     @Value("${spring.redis.port}")
  12.     private int redisPort;
  13. }
复制代码

  • 创建定时任务配置
使用Redisson的RedissonScheduledExecutorService来创建一个分布式的调治器。
  1. @Configuration
  2. public class ScheduledConfig {
  3.     @Bean
  4.     public RedissonScheduledExecutorService redissonScheduledExecutorService(RedissonClient redissonClient) {
  5.         return redissonClient.getExecutorService("myScheduler");
  6.     }
  7. }
复制代码

  • 创建定时任务
使用Spring的@Scheduled注解和Redisson的调治器来执行定时任务。
  1. @Component
  2. public class ScheduledTasks {
  3.     @Autowired
  4.     private ScheduledTaskService taskService;
  5.     @Autowired
  6.     private RedissonScheduledExecutorService scheduler;
  7.     @Scheduled(cron = "0 0 1 * * ?") // 每天凌晨1点执行
  8.     public void scheduledTask() {
  9.         scheduler.schedule(() -> taskService.executeTask(), 0, TimeUnit.SECONDS);
  10.     }
  11. }
复制代码
详细表明


  • 配置Redis毗连:在application.properties中配置了Redis服务器的地点和端口。
  • 创建任务执行服务:ScheduledTaskService服务包含现实要执行的任务逻辑。
  • 配置Redisson:RedissonConfig配置类设置了Redisson客户端,用于后续创建分布式调治器。
  • 创建定时任务配置:ScheduledConfig配置类创建了一个RedissonScheduledExecutorService Bean,它将被用作分布式任务调治器。
  • 创建定时任务:ScheduledTasks组件包含一个用@Scheduled注解的方法,该方法根据指定的cron表达式触发。当触发时,它使用Redisson的调治器来安排任务的执行。
通过这种方式,我们可以利用Spring的定时任务功能和Redisson的分布式调治器来实现任务调治。这确保了纵然在分布式体系中,任务也能准时和准确地执行,避免了任务执行的辩论和重复。这对于必要定时执行的任务,如发送时势通讯、数据备份、报告生成等场景非常有用。

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