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{{π型人才培养计划}}Redis 缓存

2021-06-03 23:59:02 作者：互联网

Redis 缓存

1.为什么使用缓存

缓存就是在内存中存储的数据备份，当数据没有发生本质变化的时候，我们避免数据的查询操作直接连接数据库，而是去内容中读取数据，这样就大大降低了数据库的读写次数，而且从内存中读数据的速度要比从数据库查询要快很多,极大的提升了应用程序的性能和效率，特别是数据查询方面

2.使用缓存存在的问题

2.1缓存穿透

概念:

是指查询数据库中一定不存在的数据。先在缓存中查询，如果key不存在或者key已经过期，再对数据库进行查询,并把查询到的对象，放进缓存中。如果数据库查询对象空，则不放进缓存,这将导致这个不存在的数据每次请求都要到数据库去查询，造成缓存穿透。

解决办法:

1.布隆过滤

最常见的则是采用布隆过滤器，将所有可能存在的数据到一个足够大的bitmap中，对所有可能查询的参数以hash形式存储，在控制层先进行校验，不符合则丢弃,一个一定不存在的数据会被bitmap拦截掉从而避免了对底层存储系统的查询压力。

2.强而有力

访问key未在DB查询到的空值写进缓存,设置较短过期时间

2.2缓存雪崩

概念:

大量的key设置了相同的过期时间，导致在缓存在同一时刻全部失效，造成瞬时DB请求量大、压力骤增，引起雪崩。

解决办法:

可以给缓存设置过期时间时加上一个随机值时间，使得每个key的过期时间分布开来，不会集中在同一时刻失效。

2.3缓存的击穿

概念:

一个存在的key，在缓存过期的一刻，同时有大量的请求，这些请求都会击穿到DB，造成瞬时DB请求量大、压力骤增。

解决办法:

“永远不过期”：

这里的“永远不过期”包含两层意思： (1) 从redis上看，确实没有设置过期时间，这就保证了，不会出现热点key过期问题，也就是“物理”不过期。 (2) 从功能上看，如果不过期，那不就成静态的了吗？所以我们把过期时间存在key对应的value里，如果发现要过期了，通过一个后台的异步线程进行缓存的构建，也就是“逻辑”过期从实战看，这种方法对于性能非常友好，唯一不足的就是构建缓存时候，其余线程(非构建缓存的线程)可能访问的是老数据，但是对于一般的互联网功能来说这个还是可以忍受。

3.mybatis一级,二级缓存

一级缓存:

一级缓存基于sqlSession默认开启,在操作数据库时需要构造SqlSession对象，在对象中有一个HashMap 用于存储缓存数据。不同的SqlSession之间的缓存数据区域是互相不影响的

二级缓存:

二级缓存的作用域是mapper的同一个namespace。不同的sqlSession两次执行相同的namespace下的s ql语句，且向sql中传递的参数也相同，即最终执行相同的sql语句，则第一次执行完毕会将数据库中查询的数据写到缓存，第二次查询会从缓存中获取数据，不再去底层数据库查询，从而提高效率,多表联合查询时会造成脏读的情况

4.redis

4.1简介

Redis 是完全开源免费的，遵守BSD协议，是一个高性能的key-value数据库。

Redis 与其他 key - value 缓存产品有以下三个特点：

Redis支持数据的持久化，可以将内存中的数据保存在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用。
Redis不仅仅支持简单的key-value类型的数据，同时还提供string,list，set，zset，hash等数据结构的存储。
Redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份。

4.2Redis的5种数据类型及其适用场景

(1）String：可以包含任何数据,比如jpg图片或者序列化的对象.。

（2）List：链表(双向链表)，增删快，提供了操作某一段元素的API。适用于：最新消息排行等功能；消息队列。

（3）Set：集合。哈希表实现，元素不重复，为集合提供了求交集、并集、差集等操作。适用于：共同好友；利用唯一性，统计访问网站的所有独立ip；好友推荐时，根据tag求交集，大于某个阈值就可以推荐。

（4）Hash 键值对集合，即编程语言中的Map类型。适合存储对象，并且可以像数据库中update一个属性一样只修改某一项属性值。适用于：存储、读取、修改用户属性。

（5）Sorted Set：有序集合。将Set中的元素增加一个权重参数score，元素按score有序排列。数据插入集合时，已经进行天然排序。适用于：排行榜；带权重的消息队列。

4.3优势

性能极高 – Redis能读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s 。
丰富的数据类型 – Redis支持二进制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 数据类型操作。
原子 – Redis的所有操作都是原子性的，意思就是要么成功执行要么失败完全不执行。单个操作是原子性的。多个操作也支持事务，即原子性.
丰富的特性 – Redis还支持 publish/subscribe, 通知, key 过期等等特性。

4.4其他key-value存储有什么不同？

Redis有着更为复杂的数据结构并且提供对他们的原子性操作，这是一个不同于其他数据库的进化路径。Redis的数据类型都是基于基本数据结构的同时对程序员透明，无需进行额外的抽象。
Redis运行在内存中但是可以持久化到磁盘，所以在对不同数据集进行高速读写时需要权衡内存，因为数据量不能大于硬件内存。在内存数据库方面的另一个优点是，相比在磁盘上相同的复杂的数据结构，在内存中操作起来非常简单，这样Redis可以做很多内部复杂性很强的事情。同时，在磁盘格式方面他们是紧凑的以追加的方式产生的，因为他们并不需要进行随机访问。

5.redis实现缓存

5.1redis实现mybatis的二级缓存

用redis做mybatis的缓存,只能于mybatis

5.2.基于aop,实现通用的缓存

aop的机制:

AOP是Spring框架面向切面的编程思想，AOP采用一种称为“横切”的技术，将涉及多业务流程的通用功能抽取并单独封装，形成独立的切面，在合适的时机将这些切面横向切入到业务流程指定的位置中。

6.Redis的安装

1. 安装gcc运行环境

   	yum -y install gcc 

   	或手动导入安装

2. 上传redis的资料包

   	在CRT中 alt+p , 直接拖进

3. 解压redis的压缩包

   	tar -zxvf xxx.zip

4. 进入redis包执行指令 

   	make

5. 编译完成之后安装redis

   	make install PREFIX=/usr/redis

6. 启动redis

   	./redis-server  /root/redis-4.0.9/redis.conf

7. 使用redis的客户端连接redis服务

   	./redis-cli –p 6379 

8. 需要后台链接redis
   	 vi redis-4.0.9/redis.conf
9. 关闭redis
   	 ./redis-cli –p 6379 shutdown

在这里插入图片描述

10. 启动redis的服务

	./redis-server  /root/redis-4.0.9/redis.conf

9.Redis缓存后台实现

思路

需要的jar

		<dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
        	<groupId>org.springframework.boot</groupId>
        	<artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
        </dependency>

实现redis缓存
3.1基于切方法

   @Configuration
   @Aspect//声明当前类是一个切面供容器读取
   public class RedisCache {
       @Autowired
       private RedisTemplate redisTemplate;
       @Autowired
       private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
   
       @Around("execution(* com.baizhi.service.*.select*(..))")
       public Object around(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint) throws Throwable {
           RedisSerializer stringSerializer = new StringRedisSerializer();
           redisTemplate.setKeySerializer(stringSerializer);
           redisTemplate.setHashKeySerializer(stringSerializer);
           StringBuilder sb = new StringBuilder();
           //获取类名
           String className = proceedingJoinPoint.getTarget().getClass().getName();
           sb.append(className);
           //获取方法名
           String methodName = proceedingJoinPoint.getSignature().getName();
           sb.append(methodName);
           //获取所有的参数
           Object[] args = proceedingJoinPoint.getArgs();
           for (Object arg : args) {
               sb.append(arg);
           }
           String s = sb.toString();
           ValueOperations valueOperations = redisTemplate.opsForValue();
           Object result = null;
           if(redisTemplate.hasKey(s)){
               result = valueOperations.get(s);
           }else{
               result = proceedingJoinPoint.proceed();
               valueOperations.set(s,result);
   
           }
           return result;
       }
   
       @After("execution(* com.baizhi.service.*.delete*(..))")
       public void after(JoinPoint joinPoint){
           Set<String> keys = stringRedisTemplate.keys("*");
           for (String key : keys) {
               stringRedisTemplate.delete(key);
           }
       }

注意:

发现key值出现 \xac\xed\x00\x05t\x00\tb，redisTemplate 默认的序列化方式为 jdkSerializeable,   	  	 StringRedisTemplate的默认序列化方式为StringRedisSerializer

3.2基于切自定义注解

1.自定义注解
//添加缓存
@Target(ElementType.METHOD)//声明注解使用的位置
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface SaveRedisCache {
	//可以加属性
    //public String/int/... value();
}
//移除缓存
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface RemoveRedisCache {
    //可以加属性
    //public String/int/... value();
}


@Configuration//当前类为配置类
@Aspect//作用是把当前类标识为一个切面供容器读取
public class RedisCache {
    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;
    @Around("@annotation(com.baizhi.annotation.SaveRedisCache)")
    public Object arround(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint) throws Throwable {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        //获取类名
        String className = proceedingJoinPoint.getTarget().getClass().getName();
        //获取方法名
        String methodName = proceedingJoinPoint.getSignature().getName();
        sb.append(methodName);
        //获取所有的参数
        Object[] args = proceedingJoinPoint.getArgs();
        for (Object arg : args) {
            sb.append(arg);
        }
        String s = sb.toString();
        HashOperations hashOperations = redisTemplate.opsForHash();
        Boolean aBoolean = redisTemplate.hasKey(className);
        Object result = null;
        if(aBoolean){
            result = hashOperations.get(className,s);
        }else {
            result = proceedingJoinPoint.proceed();
            HashMap<String, Object> map = new HashMap<>();
            map.put(s, result);
            hashOperations.putAll(className, map);
            redisTemplate.expire(className,10, TimeUnit.SECONDS);
        }
        return  result;
    }

2. 写的操作需要清除缓存

	@After("@annotation(com.baizhi.annotation.RemoveRedisCache)")
    public void after(JoinPoint joinPoint){
        String className = joinPoint.getTarget().getClass().getName();
        redisTemplate.delete(className);
    }

return result;
}


	2. 写的操作需要清除缓存

~~~java
	@After("@annotation(com.baizhi.annotation.RemoveRedisCache)")
    public void after(JoinPoint joinPoint){
        String className = joinPoint.getTarget().getClass().getName();
        redisTemplate.delete(className);
    }

标签：缓存,String,Redis,redis,人才培养,key,redisTemplate
来源： https://blog.csdn.net/qq_40828705/article/details/104057003