Redis
首先，我们知道，mysql是持久化存储，存放在磁盘里面，检索的话，会涉及到一定的IO，为了解决这个瓶颈，于是出现了缓存，比如现在用的最多的 memcached(简称mc)。
首先，用户访问mc，如果未命中，就去访问mysql，之后像内存和硬盘一样，把数据复制到mc一部分。
redis和mc都是缓存，并且都是驻留在内存中运行的，这大大提升了高数据量web访问的访问速度。然而mc只是提供了简单的数据结构，比如 string存储；redis却提供了大量的数据结构，
比如string、list、set、hashset、sorted set这些，这使得用户方便了好多，毕竟封装了一层实用的功能，同时实现了同样的效果，当然用redis而慢慢舍弃mc。
内存和硬盘的关系，硬盘放置主体数据用于持久化存储，而内存则是当前运行的那部分数据，CPU访问内存而不是磁盘，这大大提升了运行的速度，当然这是基于程序的局部化访问原理。
推理到redis+mysql，它是内存+磁盘关系的一个映射，mysql放在磁盘，redis放在内存，这样的话，web应用每次只访问redis，如果没有找到的数据，才去访问Mysql。 然而redis+mysql和内存+磁盘的用法最好是不同的
redis：remote dictionary service(远程字典服务器)，开源免费，用C语言编写，是一个高性能的KV键值对服务器
相比memcached
1、redis支持数据的持久化，可以将内存中数据保持在磁盘，重启时可以再次加载进行使用；
2、支持的数据结构更多如：string、list、set、hashset、sorted set
3、支持的数据备份
redis的键是一直保存在内存中的，而值并不是，当redis发现内存达到某个阈值时，会将一些key对应的值保存到磁盘中
注意：redis是单线程程序，顺序执行所有指令，其它指令必须等到当前的指令执行完了才可以继续。
redis在spring boot中的简单使用：
1、引入jar包：
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.commons</groupId>
<artifactId>commons-pool2</artifactId>
</dependency>
2、在spring boot2之后，对redis连接的支持，默认就采用了lettuce(之前是Jedis)。这就一定程度说明了lettuce 和Jedis的优劣。
Jedis：是老牌的Redis的Java实现客户端，提供了比较全面的Redis命令的支持，
Redisson：促使使用者对Redis的关注分离，提供很多分布式相关操作服务，例如，分布式锁，分布式集合，可通过Redis支持延迟队列
Lettuce：高级Redis客户端，用于线程安全同步，异步和响应使用，支持集群，Sentinel，管道和编码器
比较：
Jedis在多线程环境下是非线程安全的，这个时候只有使用连接池，为每个jedis实例增加物理连接 ；
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，所以一个连接实例可以满足多线程环境下的并发访问，一个连接实例不够的情况也可以按需增加连接实例
3、redis配置（默认是不使用连接池的，只有配置 redis.lettuce.pool下的属性的时候才可以使用到redis连接池）
spring.redis.database=0 spring.redis.password=Test123456 spring.redis.host=172.19.1.159 spring.redis.port=6379 spring.redis.timeout=5000
# 连接池最大连接数（使用负值表示没有限制） spring.redis.lettuce.pool.max-active=50
# 连接池中的最大空闲连接 spring.redis.lettuce.pool.max-idle=20
# 连接池中的最小空闲连接 spring.redis.lettuce.pool.min-idle=10
# 连接池最大阻塞等待时间（使用负值表示没有限制） spring.redis.lettuce.pool.max-wait=6000
4、redis工具类：
package com.aikucun.bill.util; import java.util.List; import java.util.Map; import java.util.Set; import java.util.concurrent.TimeUnit; import javax.annotation.Resource; import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate; import org.springframework.data.redis.support.atomic.RedisAtomicLong; import org.springframework.stereotype.Component; import org.springframework.util.CollectionUtils; /** * @author: wangzhikun * @date: 2019-04-09 */ @Component public final class RedisUtil { @Resource private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate; // =============================common============================ /** * 指定缓存失效时间 * * @param key 键 * @param time 时间(秒) * @return */ public boolean expire(String key, long time) { try { if (time > 0) { redisTemplate.expire(key, time, TimeUnit.SECONDS); } return true; } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return false; } } /** * 根据key 获取过期时间 * * @param key 键 不能为null * @return 时间(秒) 返回0代表为永久有效 */ public long getExpire(String key) { return redisTemplate.getExpire(key, TimeUnit.SECONDS); } /** * 判断key是否存在 * * @param key 键 * @return true 存在 false不存在 */ public boolean hasKey(String key) { try { return redisTemplate.hasKey(key); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return false; } } /** * 删除缓存 * * @param key 可以传一个值 或多个 */ @SuppressWarnings("unchecked") public void del(String... key) { if (key != null && key.length > 0) { if (key.length == 1) { redisTemplate.delete(key[0]); } else { redisTemplate.delete(CollectionUtils.arrayToList(key)); } } } // ============================String============================= /** * 普通缓存获取 * * @param key 键 * @return 值 */ public Object get(String key) { return key == null ? null : redisTemplate.opsForValue().get(key); } /** * 普通缓存放入 * * @param key 键 * @param value 值 * @return true成功 false失败 */ public boolean set(String key, Object value) { try { redisTemplate.opsForValue().set(key, value); return true; } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return false; } } /** * 普通缓存放入并设置时间 * * @param key 键 * @param value 值 * @param time 时间(秒) time要大于0 如果time小于等于0 将设置无限期 * @return true成功 false 失败 */ public boolean set(String key, Object value, long time) { try { if (time > 0) { redisTemplate.opsForValue().set(key, value, time, TimeUnit.SECONDS); } else { set(key, value); } return true; } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return false; } } /** * 递增 * * @param key 键 * @param delta 要增加几(大于0) * @return 134 */ public long incr(String key, long delta) { if (delta < 0) { throw new RuntimeException("递增因子必须大于0"); } return redisTemplate.opsForValue().increment(key, delta); } /** * 递减 * * @param key 键 * @param delta 要减少几(小于0) * @return */ public long decr(String key, long delta) { if (delta < 0) { throw new RuntimeException("递减因子必须大于0"); } return redisTemplate.opsForValue().increment(key, -delta); } // ================================Map================================= /** * HashGet * * @param key 键 不能为null * @param item 项 不能为null * @return 值 */ public Object hget(String key, String item) { try { return redisTemplate.opsForHash().get(key, item); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return null; } } /** * 获取hashKey对应的所有键值 * * @param key 键 * @return 对应的多个键值 */ public Map<Object, Object> hmget(String key) { return redisTemplate.opsForHash().entries(key); } /** * HashSet * * @param key 键 * @param map 对应多个键值 * @return true 成功 false 失败 */ public boolean hmset(String key, Map<String, Object> map) { try { redisTemplate.opsForHash().putAll(key, map); return true; } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return false; } } /** * HashSet 并设置时间 * * @param key 键 * @param map 对应多个键值 * @param time 时间(秒) * @return true成功 false失败 */ public boolean hmset(String key, Map<String, Object> map, long time) { try { redisTemplate.opsForHash().putAll(key, map); if (time > 0) { expire(key, time); } return true; } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return false; } } /** * 向一张hash表中放入数据,如果不存在将创建 * * @param key 键 * @param item 项 * @param value 值 * @return true 成功 false失败 */ public boolean hset(String key, String item, Object value) { try { redisTemplate.opsForHash().put(key, item, value); return true; } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return false; } } /** * 向一张hash表中放入数据,如果不存在将创建 并设置新的超时时间 * * @param key 键 * @param item 项 * @param value 值 * @param time 时间(秒) 注意:如果已存在的hash表有时间,这里将会替换原有的时间 * @return true 成功 false失败 */ public boolean hset(String key, String item, Object value, long time) { try { redisTemplate.opsForHash().put(key, item, value); if (time > 0) { expire(key, time); } return true; } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return false; } } /** * 删除hash表中的值 * * @param key 键 不能为null * @param item 项 可以使多个 不能为null */ public void hdel(String key, Object... item) { redisTemplate.opsForHash().delete(key, item); } /** * 判断hash表中是否有该项的值 * * @param key 键 不能为null * @param item 项 不能为null * @return true 存在 false不存在 */ public boolean hHasKey(String key, String item) { return redisTemplate.opsForHash().hasKey(key, item); } /** * hash递增 如果不存在,就会创建一个 并把新增后的值返回 * * @param key 键 * @param item 项 * @param by 要增加几(大于0) * @return */ public long hincr(String key, String item, long by) { try { return redisTemplate.opsForHash().increment(key, item, by); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return 1; } } /** * hash递减 * * @param key 键 * @param item 项 * @param by 要减少记(小于0) * @return */ public double hdecr(String key, String item, double by) { return redisTemplate.opsForHash().increment(key, item, -by); } // ============================set============================= /** * 根据key获取Set中的所有值 * * @param key 键 * @return */ public Set<Object> sGet(String key) { try { return redisTemplate.opsForSet().members(key); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return null; } } /** * 根据value从一个set中查询,是否存在 * * @param key 键 * @param value 值 * @return true 存在 false不存在 */ public boolean sHasKey(String key, Object value) { try { return redisTemplate.opsForSet().isMember(key, value); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return false; } } /** * 将数据放入set缓存 * * @param key 键 * @param values 值 可以是多个 * @return 成功个数 */ public long sSet(String key, Object... values) { try { return redisTemplate.opsForSet().add(key, values); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return 0; } } /** * 将set数据放入缓存 * * @param key 键 * @param time 时间(秒) * @param values 值 可以是多个 * @return 成功个数 */ public long sSetAndTime(String key, long time, Object... values) { try { Long count = redisTemplate.opsForSet().add(key, values); if (time > 0) { expire(key, time); } return count; } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return 0; } } /** * 获取set缓存的长度 * * @param key 键 * @return 358 */ public long sGetSetSize(String key) { try { return redisTemplate.opsForSet().size(key); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return 0; } } /** * 移除值为value的 * * @param key 键 * @param values 值 可以是多个 * @return 移除的个数 */ public long setRemove(String key, Object... values) { try { Long count = redisTemplate.opsForSet().remove(key, values); return count; } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return 0; } } // ===============================list================================= /** * 获取list缓存的内容 * * @param key 键 * @param start 开始 * @param end 结束 0 到 -1代表所有值 * @return 391 */ public List<Object> lGet(String key, long start, long end) { try { return redisTemplate.opsForList().range(key, start, end); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return null; } } /** * 获取list缓存的长度 * * @param key 键 * @return 405 */ public long lGetListSize(String key) { try { return redisTemplate.opsForList().size(key); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return 0; } } /** * 通过索引 获取list中的值 * * @param key 键 * @param index 索引 index>=0时， 0 表头，1 第二个元素，依次类推；index<0时，-1，表尾，-2倒数第二个元素，依次类推 * @return 420 */ public Object lGetIndex(String key, long index) { try { return redisTemplate.opsForList().index(key, index); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return null; } } /** * 将list放入缓存 * * @param key 键 * @param value 值 * @return 436 */ public boolean lSet(String key, Object value) { try { redisTemplate.opsForList().rightPush(key, value); return true; } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return false; } } /** * 将list放入缓存 * * @param key 键 * @param value 值 * @param time 时间(秒) * @return 453 */ public boolean lSet(String key, Object value, long time) { try { redisTemplate.opsForList().rightPush(key, value); if (time > 0) { expire(key, time); } return true; } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return false; } } /** * 将list放入缓存 * * @param key 键 * @param value 值 * @return 472 */ public boolean lSet(String key, List<Object> value) { try { redisTemplate.opsForList().rightPushAll(key, value); return true; } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return false; } } /** * 将list放入缓存 * * @param key 键 * @param value 值 * @param time 时间(秒) * @return 490 */ public boolean lSet(String key, List<Object> value, long time) { try { redisTemplate.opsForList().rightPushAll(key, value); if (time > 0) { expire(key, time); } return true; } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return false; } } /** * 根据索引修改list中的某条数据 * * @param key 键 * @param index 索引 * @param value 值 * @return 509 */ public boolean lUpdateIndex(String key, long index, Object value) { try { redisTemplate.opsForList().set(key, index, value); return true; } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return false; } } /** * 移除N个值为value * * @param key 键 * @param count 移除多少个 * @param value 值 * @return 移除的个数 */ public long lRemove(String key, long count, Object value) { try { Long remove = redisTemplate.opsForList().remove(key, count, value); return remove; } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return 0; } } public long getAndIncrement(String key, int defaultValue) { long incrementId = defaultValue; try { RedisAtomicLong counter = new RedisAtomicLong(key, redisTemplate.getConnectionFactory()); if (counter.get() <= defaultValue) { counter.set(defaultValue); } incrementId = counter.getAndIncrement(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } return incrementId; } }
5、测试用例
1 package com.aikucun.bill.controller; 2 3 import org.junit.Test; 4 import org.junit.runner.RunWith; 5 import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; 6 import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest; 7 import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner; 8 9 import com.aikucun.bill.util.RedisUtil; 10 11 @RunWith(SpringRunner.class) 12 @SpringBootTest 13 public class RedisInfoTest { 14 15 @Autowired 16 private RedisUtil redisUtil; 17 18 @Test 19 public void test() { 20 System.out.println("--------------------"); 21 redisUtil.set("PANSHI-BILL-TEST1", "wwwwwwwwwwwwwwwwwww"); 22 Object value1 = redisUtil.get("PANSHI-BILL-TEST1"); 23 Object value2 = redisUtil.get("wwww"); 24 System.out.println("value1:" + value1 + " value2:" + value2); 25 } 26 }
6、分布式锁：
有3种：
1、基于数据库乐观锁
如：SELECT * from goods where ID =1 for update;
UPDATE goods set stock = stock - 1;
2、基于zookeeper：
大致思想即为：每个客户端对某个功能加锁时，在zookeeper上的与该功能对应的指定节点的目录下，生成一个唯一的瞬时有序节点。判断是否获取锁的方式很简单，只需要判断有序节点中序号最小的一个。当释放锁的时候，只需将这个瞬时节点删除即可。同时，其可以避免服务宕机导致的锁无法释放，而产生的死锁问题。
优点：锁安全性高，zk可持久化 缺点： 性能开销比较高。因为其需要动态产生、销毁瞬时节点来实现锁功能
3、基于redis:（推荐）
1）方法一：springboot2.x 以上使用redis时，用了lettuce封装，比起jedis线程安全：
需要的依赖：
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
<version>2.0.5.RELEASE</version>
</dependency>
封装工具类：
package com.aikucun.delivery.util; import lombok.extern.slf4j.Slf4j; import org.springframework.data.redis.connection.RedisStringCommands; import org.springframework.data.redis.connection.ReturnType; import org.springframework.data.redis.core.RedisCallback; import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate; import org.springframework.data.redis.core.types.Expiration; import org.springframework.stereotype.Component; import javax.annotation.Resource; import java.nio.charset.Charset; import java.util.concurrent.TimeUnit; /** * @Description: 分布式锁工具类 * @Author: * @CreateDate: */ @Component @Slf4j public class RedisLock { public static final String UNLOCK_LUA; /** * 释放锁脚本，原子操作 */ static { StringBuilder sb = new StringBuilder(); sb.append("if redis.call(\"get\",KEYS[1]) == ARGV[1] "); sb.append("then "); sb.append(" return redis.call(\"del\",KEYS[1]) "); sb.append("else "); sb.append(" return 0 "); sb.append("end "); UNLOCK_LUA = sb.toString(); } @Resource private RedisTemplate redisTemplate; /** * 获取分布式锁，原子操作 * @param lockKey * @param requestId 唯一ID, 可以使用UUID.randomUUID().toString(); * @param expire * @param timeUnit * @return */ public boolean tryLock(String lockKey, String requestId, long expire, TimeUnit timeUnit) { try { RedisCallback<Boolean> callback = (connection) -> { return connection.set(lockKey.getBytes(Charset.forName("UTF-8")), requestId.getBytes(Charset.forName("UTF-8")), Expiration.seconds(timeUnit.toSeconds(expire)), RedisStringCommands.SetOption.SET_IF_ABSENT); }; return (Boolean) redisTemplate.execute(callback); } catch (Exception e) { log.error("redis lock error.", e); } return false; } /** * 释放锁 * @param lockKey * @param requestId 唯一ID * @return */ public boolean releaseLock(String lockKey, String requestId) { RedisCallback<Boolean> callback = (connection) -> { return connection.eval(UNLOCK_LUA.getBytes(), ReturnType.BOOLEAN, 1, lockKey.getBytes(Charset.forName("UTF-8")), requestId.getBytes(Charset.forName("UTF-8"))); }; return (Boolean) redisTemplate.execute(callback); } /** * 获取Redis锁的value值 * @param lockKey * @return */ public String get(String lockKey) { try { RedisCallback<String> callback = (connection) -> { return new String(connection.get(lockKey.getBytes()), Charset.forName("UTF-8")); }; return (String) redisTemplate.execute(callback); } catch (Exception e) { log.error("get redis occurred an exception", e); } return null; } }
2）方法二：也可以用spring-data-redis加jedis或者lettuce
@Repository public class RedisLock { private static final String unlockScript = "if redis.call(\"get\",KEYS[1]) == ARGV[1]\n" + "then\n" + " return redis.call(\"del\",KEYS[1])\n" + "else\n" + " return 0\n" + "end"; private StringRedisTemplate redisTemplate; public RedisLock(StringRedisTemplate redisTemplate) { this.redisTemplate = redisTemplate; } public String lock(String name, long expire, long timeout) throws InterruptedException { Assert.isTrue(timeout>0 && timeout<60000, "timeout must greater than 0 and less than 1 min"); long startTime = System.currentTimeMillis(); String token; do{ token = tryLock(name, expire); if(token == null) { if((System.currentTimeMillis()-startTime) > (timeout-50)) break; Thread.sleep(50); //try 50 per sec } }while(token==null); return token; } public String tryLock(String name, long expire) { Assert.notNull(name, "Lock name must not be null"); Assert.isTrue(expire>0, "expire must greater than 0"); String token = UUID.randomUUID().toString(); RedisConnectionFactory factory = redisTemplate.getConnectionFactory(); RedisConnection conn = factory.getConnection(); try{ Boolean result = conn.set(name.getBytes(Charset.forName("UTF-8")), token.getBytes(Charset.forName("UTF-8")), Expiration.from(expire, TimeUnit.MILLISECONDS), RedisStringCommands.SetOption.SET_IF_ABSENT); if(result!=null && result) return token; }finally { RedisConnectionUtils.releaseConnection(conn, factory); } return null; } public boolean unlock(String name, String token) { Assert.notNull(name, "Lock name must not be null"); Assert.notNull(token, "Token must not be null"); byte[][] keysAndArgs = new byte[2][]; keysAndArgs[0] = name.getBytes(Charset.forName("UTF-8")); keysAndArgs[1] = token.getBytes(Charset.forName("UTF-8")); RedisConnectionFactory factory = redisTemplate.getConnectionFactory(); RedisConnection conn = factory.getConnection(); try { Long result = (Long)conn.scriptingCommands().eval(unlockScript.getBytes(Charset.forName("UTF-8")), ReturnType.INTEGER, 1, keysAndArgs); if(result!=null && result>0) return true; }finally { RedisConnectionUtils.releaseConnection(conn, factory); } return false; } }
