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

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:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"

xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"

xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"

xmlns:mongo="http://www.springframework.org/schema/data/mongo"

xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"

xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd http://www.springframework.org/schema/data/mongo http://www.springframework.org/schema/data/mongo/spring-mongo.xsd http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-3.0.xsd http://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.0.xsd">
<context:property-placeholder location="classpath:database.properties" />

<bean id="poolConfig" class="redis.clients.jedis.JedisPoolConfig">

<property name="maxIdle" value="${redis.maxIdle}" />

<property name="maxTotal" value="${redis.maxActive}" />

<property name="maxWaitMillis" value="${redis.maxWait}" />

<property name="testOnBorrow" value="${redis.testOnBorrow}" />

</bean>

<bean id="connectionFactory" class="org.springframework.data.redis.connection.jedis.JedisConnectionFactory">

<property name="hostName" value="${redis.host}"/>

<property name="port" value="${redis.port}"/>

<property name="password" value="${redis.pass}"/>

<property name="poolConfig" ref="poolConfig"/>

</bean>

<bean id="stringSerializer" class="org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer"/>

<bean id="hashSerializer" class="org.springframework.data.redis.serializer.JdkSerializationRedisSerializer"/>

<bean id="redisTemplate" class="org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate">

<property name="connectionFactory" ref="connectionFactory" />

<property name="keySerializer" ref="stringSerializer"/>

<property name="valueSerializer" ref="stringSerializer"/>

<property name="hashKeySerializer" ref="stringSerializer" />

<property name="hashValueSerializer" ref="hashSerializer"/>

</bean>

</beans>

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<String,Student> redisTemplate;

@Resource(name="redisTemplate")

private HashOperations<String,String,Student> 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<Student> findAll() {

Map<String, Student> entries = opsForHash.entries(STUDENT);

List<Student> stuList = new ArrayList<Student>();

for(Entry<String, Student> 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<Student> 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