从零开始学Spring Boot系列-集成Redis

Redis简介

在开始集成之前，了解Redis的基础知识是非常重要的。Redis是一个开源的、使用ANSI C编写的、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。它通常被称为数据结构服务器，因为值（value）可以是 字符串(string)、哈希(Hash)、列表(list)、集合(sets)、有序集合(sorted sets)等类型。
集成Redis到Spring Boot项目中的作用主要体现在以下几个方面：

1. 缓存机制
   Redis作为一个高性能的内存数据存储系统，非常适合作为缓存层。通过将部分数据存储在Redis中，可以显著减少直接从数据库等慢速存储中读取数据的次数，从而提高应用程序的响应速度和性能。在Spring Boot项目中集成Redis，可以方便地利用Redis的缓存机制，将热点数据或计算密集型数据缓存到Redis中，减少数据库压力，提高系统吞吐量。
2. 会话管理
   在Web应用程序中，用户会话的管理是一个重要的环节。传统的会话管理通常依赖于服务器端的Session对象，但这种方式在分布式系统中存在一些问题，如Session共享和同步的复杂性。通过将会话数据存储在Redis中，可以实现跨多个服务器实例的会话共享和管理。在Spring Boot项目中集成Redis，可以方便地利用Redis来实现分布式会话管理，提高系统的可用性和可扩展性。
3. 计数器与排名
   Redis提供了丰富的数据类型和原子操作，非常适合实现计数器、排行榜等功能。通过集成Redis，Spring Boot项目可以轻松地实现高效的计数器功能，如记录网站访问量、用户点赞数等。同时，Redis的有序集合（sorted sets）数据类型可以用于实现排行榜功能，如用户积分排名、文章阅读量排名等。
4. 消息队列与发布/订阅
   Redis支持发布/订阅模式和列表数据结构，可以实现简单的消息队列功能。在Spring Boot项目中集成Redis，可以利用这些特性实现异步通信和消息传递。例如，可以将消息发布到Redis频道中，由订阅者进行异步处理，实现任务调度、通知推送等功能。
5. 分布式锁
   在分布式系统中，实现数据的同步和一致性是一个挑战。Redis提供了分布式锁的实现方式，可以在多个进程或服务器之间同步访问共享资源。在Spring Boot项目中集成Redis，可以利用Redis的分布式锁功能，确保在并发访问时数据的一致性和安全性。
   综上所述，集成Redis到Spring Boot项目中可以带来诸多好处，包括提高系统性能、简化会话管理、实现计数器与排名功能、实现消息队列与发布/订阅以及分布式锁等。这些功能有助于提升应用程序的响应速度、可扩展性和安全性，为开发者提供更加灵活和高效的解决方案。

安装Redis

本文是在wsl2上的Ubuntu 22.04上安装redis。

1. 输入命令安装redis-server

     apt-get install redis-server　　

2. 编辑redis.conf

       vim /etc/redis/redis.conf

   搜索bind关键字，找到如图配置项,更改为bind 0.0.0.0,不改在WSL上打开不了服务.
   
   修改密码——搜索requirepass关键字，找到如下配置，按i进入输入模式，requirepass空格后面就是要设置的密码
   

3. 启动redis-server

     service redis-server start

   停止redis-server：

     service redis-server stop

   重启redis-server：

     service redis-server restart

Spring Boot集成Redis的步骤

添加依赖

打开项目的build.gradle文件，我们需要添加Redis的依赖。这通常包括Spring Data Redis和连接池（如Lettuce或Jedis）的依赖。

dependencies {
 implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-web'
 compileOnly 'org.projectlombok:lombok'
 annotationProcessor 'org.projectlombok:lombok'
 implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-data-jpa'
 runtimeOnly 'mysql:mysql-connector-java:8.0.17'
 implementation 'org.mybatis.spring.boot:mybatis-spring-boot-starter:3.0.3'
 implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-data-redis'
 implementation 'org.apache.commons:commons-pool2'
}

配置Redis

在application.properties或application.yml文件中配置Redis服务器的相关信息，如主机名、端口号、密码、连接池等。目前java操作redis的客户端有jedis跟Lettuce。本文使用的是Lettuce，Lettuce的连接是基于Netty的，连接实例（StatefulRedisConnection）可以在多个线程间并发访问，应为StatefulRedisConnection是线程安全的，所以一个连接实例（StatefulRedisConnection）就可以满足多线程环境下的并发访问，当然这个也是可伸缩的设计，一个连接实例不够的情况也可以按需增加连接实例。

spring.data.redis.host=localhost
spring.data.redis.port=6379  
spring.data.redis.password=your_redis_password
spring.data.redis.database=1
spring.data.redis.timeout=3000ms
spring.data.redis.lettuce.pool.enabled=true
spring.data.redis.lettuce.pool.max-active=20
spring.data.redis.lettuce.pool.max-wait=-1
spring.data.redis.lettuce.pool.max-idle=8
spring.data.redis.lettuce.pool.min-idle=0

创建配置类

创建一个配置类，比如RedisConfig.java，并配置RedisTemplate 的key跟value的序列化方式来

@Configuration
@EnableCaching
public class RedisConfig {
    @Bean
    public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) {
        RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<>();
        template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);

        // 使用Jackson2JsonRedisSerializer来序列化和反序列化redis的value值
        ObjectMapper objectMapper = createObjectMapper();

        // String的序列化
        StringRedisSerializer stringRedisSerializer = new StringRedisSerializer();
        // value序列化方式采用jackson
        Jackson2JsonRedisSerializer<Object> jackson2JsonRedisSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer<>(objectMapper,Object.class);
        // key采用String的序列化方式
        template.setKeySerializer(stringRedisSerializer);
        // value序列化方式采用jackson
        template.setValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
        // Hash的 key也采用String的序列化方式
        template.setHashKeySerializer(stringRedisSerializer);
        // Hash的 value序列化方式采用jackson
        template.setHashValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
        template.afterPropertiesSet();
        return template;
    }

    private static ObjectMapper createObjectMapper() {
        ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
        objectMapper.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);
        objectMapper.configure(SerializationFeature.WRITE_DATES_AS_TIMESTAMPS, false);
        objectMapper.registerModule(new JavaTimeModule());
        objectMapper.registerModule(new SimpleModule().addSerializer(Long.class, ToStringSerializer.instance));
        return objectMapper;
    }
}

redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory)方法配置了RedisTemplate。这里，我们使用了Jackson2JsonRedisSerializer来序列化和反序列化存储在Redis中的对象值。同时，我们也配置了key和hash key的序列化方式为字符串。ObjectMapper用于配置Jackson的行为，比如是否启用默认类型信息、时间戳的序列化方式等。

测试redis

我们在以前的文章中创建的UserController,里增加一个测试接口。

    @PostMapping("/user")
    public String add() {
        User user=new User();
        user.setName("test");
        user.setAge(18);
        user.setEmail("[e-mail]");
        userService.add(user);
        return "保存成功";
    }

在UserService增加一个add方法

@Service
public class UserService {
    private final UserMapper userMapper;
    private final UserRepository userRepository;
    private final  RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;
    @Autowired
    public UserService(UserMapper userMapper, UserRepository userRepository, RedisTemplate<String, Object> redisTemplate) {
        this.userMapper = userMapper;
        this.userRepository=userRepository;
        this .redisTemplate=redisTemplate;
    }

    public List<User> getAllUsers() {
        return userMapper.findAllUsers();
    }

    public void add(User user) {
        userRepository.save(user);
        redisTemplate.boundValueOps("user_key").set(user);

    }

}

测试

运行你的Spring Boot应用程序，并通过调用UserService的add方法来测试MyBatis的集成效果。你可以通过编写单元测试或使用Postman或apipost等工具来发送HTTP请求，请求
http://localhost:8080/user 新增用户
通过redis 可视化工具查看user_key值。

总结

当你掌握了基本的集成方法后，你可以进一步学习如何优化Redis的使用，例如使用Redis的发布/订阅功能、事务支持、Lua脚本等。此外，了解Redis的持久化、主从复制、集群等高级特性也是非常重要的。

最后，记得查阅Spring Boot和Redis的官方文档以及相关的社区资源，这些资源将为你提供更深入的学习和实践机会。

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