RedisTemplate 常用方法、序列化方式、基于 Redis 实现分布式锁
目录
客户端 Jedis、Redisson、Lettuce 对比
RedisTemplate 常用方法
RedisTemplate 序列化方式
分布式锁需求分析 与 主流实现方式
基于 Redis 实现分布式锁
其它常用操作与方法
客户端 Jedis、Redisson、Lettuce 对比
1、三个都提供了基于 Redis 操作的 Java API，只是封装程度，具体实现稍有不同。
| Jedis |
Java 实现的客户端。支持基本的数据类型如：String、Hash、List、Set、Sorted Set。 使用阻塞的 I/O，方法调用同步，程序流需要等到 socket 处理完 I/O 才能执行，不支持异步操作。Jedis 客户端实例不是线程安全的，需要通过连接池来使用 Jedis。 |
| Redisson | 分布式锁，分布式集合，可通过 Redis 支持延迟队列。 |
| Lettuce |
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。 基于 Netty 框架的事件驱动的通信层，其方法调用是异步的。Lettuce 的 API 是线程安全的，所以可以操作单个 Lettuce 连接来完成各种操作。 |
RedisTemplate 常用方法
org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate 常用方法(本文环境 Spring Boot 2.1.3)：
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| Boolean expire(K key, final long timeout, final TimeUnit unit) |
为指定的 key 指定缓存失效时间。时间一到 key 会被移除。key 不存在时，不影响。 注意：如果 key 后续被重新设置值，比如 set key value，则 key 过期时间失效，需要重新设置。 |
| Boolean expireAt(K key, final Date date) | 设置 key 失效日期。注意：如果 key 后续被重新设置值，比如 set key value，则 key 过期时间失效，需要重新设置。 |
| Long getExpire(K key) | 获取 key 的剩余过期时间。 -1 表示永久有效。-2 表示 key 不存在。 |
| Long getExpire(K key, final TimeUnit timeUnit) | 获取 key 的剩余过期时间，并换算成指定的时间单位 |
| Boolean hasKey(K key) | 判断 key 是否存在 |
| Boolean delete(K key) | 删除指定的 key |
| Long delete(Collection keys) | 删除多个 key |
| RedisSerializer<?> getDefaultSerializer() | 获取默认的序列化方式。RedisTemplate 是 JdkSerializationRedisSerializer；StringRedisTemplate 是 StringRedisSerializer |
| Set keys(K pattern) | 获取整个库下符合指定正则的所有 key，如 keys(*) 获取所有 key |
| Boolean move(K key, final int dbIndex) | 将 key 从当前库移动目标库 dbIndex |
| ClusterOperations<K, V> opsForCluster() | 获取 ClusterOperations 用于操作集群 |
| GeoOperations<K, V> opsForGeo() | 获取 GeoOperations 用于操作地图 |
| <HK, HV> HashOperations<K, HK, HV> opsForHash() | 获取 HashOperations 用于操作 hsha 数据类型 |
| ListOperations<K, V> opsForList() | 获取 ListOperations 用于操作 list 类型 |
| SetOperations<K, V> opsForSet() | 获取 SetOperations 用于操作无序集合 |
| ValueOperations<K, V> opsForValue() | 获取 ValueOperations 用于操作 String类型 |
| ZSetOperations<K, V> opsForZSet() | 获取 ValueOperations 用于操作有序集合 |
| rename(K oldKey, K newKey) | 为 oldKey 进行重命名 |
| DataType type(K key) |
查询缓存 key 的类型，DataType 是一个枚举，code(name) 可选值如下：none, string, list, set, zset hash none 表示 key 不存在，或者类型不确定 |
import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.core.ValueOperations;
import org.springframework.data.redis.core.types.RedisClientInfo;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;import javax.annotation.Resource;
import java.util.Date;
import java.util.List;
import java.util.Set;
import java.util.concurrent.TimeUnit;@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class RedisStuWebApplicationTests {//注入 RedisTemplate 或者 StringRedisTemplate 其中一个即可，前者是后者的父类。它们默认已经全部在容器种了.//org.springframework.boot.autoconfigure.data.redis.RedisAutoConfiguration 中已经自动将 RedisTemplate 添加到了容器中，直接获取使用即可.@Resourceprivate RedisTemplate redisTemplate;@Resourceprivate StringRedisTemplate stringRedisTemplate;@Testpublic void test1() throws InterruptedException {ValueOperations<String, String> opsForValue = stringRedisTemplate.opsForValue();opsForValue.set("wmx_name", "Zhang San");//设置字符串值System.out.println(opsForValue.get("wmx_name"));//Zhang SanstringRedisTemplate.expire("wmx_name", 60, TimeUnit.SECONDS);//设置 key 失效时间
// for (int i = 0; i < 15; i++) {
// System.out.println(stringRedisTemplate.getExpire("wmx_name"));
// System.out.println(stringRedisTemplate.getExpire("wmx_name", TimeUnit.SECONDS));
// Thread.sleep(1000);
// }//判断是否含有指定的 keySystem.out.println(stringRedisTemplate.hasKey("wmx_name") + ", " + stringRedisTemplate.hasKey("wmx_name_2"));//true, falseopsForValue.set("age", "33");opsForValue.set("address", "长沙");stringRedisTemplate.delete("age");//删除 keyDate stopDate = new Date();stopDate.setTime(System.currentTimeMillis() + (60 * 1000));stringRedisTemplate.expireAt("address", stopDate);//设置 key 1 分钟后失效List<RedisClientInfo> clientList = stringRedisTemplate.getClientList();System.out.println(clientList);System.out.println(redisTemplate.getDefaultSerializer());//获取默认序列化方式Set<String> keys = stringRedisTemplate.keys("*");//获取当前库下所有的 keySystem.out.println("keys=" + keys);Boolean move = stringRedisTemplate.move("address", 2);//将 address 移动 2 号数据库System.out.println("move=" + move);opsForValue.set("info", "描述");System.out.println(opsForValue.get("info"));stringRedisTemplate.rename("info", "summary");//对 key 进行重命名}
}演示源码：src/test/java/com/wmx/wmxredis/WmxRedisApplicationTests.java · 汪少棠/wmx-redis - Gitee.com
RedisTemplate 序列化方式
1、StringRedisTemplate 继承 RedisTemplate，主要区别就是前者默认使用 StringRedisSerializer 序列化 String，后者默认使用 JdkSerializationRedisSerializer 序列化对象。
2、RedisTemplate<K, V> 可以用来存储对象，如 Map、List 、Set、POJO 等，但对象需要实现 Serializable 序列化接口。此种方式序列化时，以二进制数组方式存储，内容没有可读性。
Map<String, Object> dataMap = new HashMap<>();
dataMap.put("id", 1001);
dataMap.put("name", "张三");
HashOperations opsForHash = redisTemplate.opsForHash();
opsForHash.putAll("map_1",dataMap);
redisTemplate.expire("map_1",60,TimeUnit.SECONDS);
Map map_11 = opsForHash.entries("map_1");
System.out.println(map_11);//{name=张三, id=1001}
3、StringRedisTemplate 专门用来存储字符串，StringRedisTemplate extends RedisTemplate<String, String>。序列化接口 org.springframework.data.redis.serializer.RedisSerializer 的实现类如下：
| 序列化方式 | 描述 |
|---|---|
| FastJsonRedisSerializer | 采用 com.alibaba.fastjson 进行序列化与反序列化 ，提供了 (Class type) 参数的构造器，需要传入对象类型。 |
| GenericFastJsonRedisSerializer | 提供了基本的 GenericFastJsonRedisSerializer() 构造器。 |
| GenericJackson2JsonRedisSerializer | 与 Jackson2JsonRedisSerializer 功能差不多，构造函数可以指定 Class，默认为 String. |
| GenericToStringSerializer | 需要调用者传一个对象到字符串互转的 Converter（相当于转换为字符串的操作交给转换器去做） |
| Jackson2JsonRedisSerializer | 采用 com.fasterxml.jackson 进行序列化与反序列化。优点是速度快，序列化后的字符串短小精悍，不需要实现Serializable接口。构造函数必须传入 Class 类型。 |
| JdkSerializationRedisSerializer | RedisTemplate 默认的序列化方式。要求存储的对象必须实现java.io.Serializable接口。序列化后的结果非常庞大。存储的为二进制数据，对开发者不友好。 |
| OxmSerializer | 以 xml 格式存储，解析起来比较复杂，效率也比较低 |
| StringRedisSerializer | StringRedisTemplate 默认的字符串序列化方式。key 和 value 都会采用此方式进行序列化，是被推荐使用的，对开发者友好，轻量级，效率也比较高。此时只能是 String，不能是其它对象，否则报错。 |
4、本文环境 Spring Boot 2.1.3 + Java JDK 1.8，下面以指定 Jackson2JsonRedisSerializer 序列化方式为例：
import com.fasterxml.jackson.annotation.JsonAutoDetect;
import com.fasterxml.jackson.annotation.PropertyAccessor;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.serializer.Jackson2JsonRedisSerializer;
import org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer;@Configuration
public class RedisConfig {//自定义 RedisTemplate 序列化方式@Beanpublic RedisTemplate<Object, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) {RedisTemplate<Object, Object> redisTemplate = new RedisTemplate<>();//创建 RedisTemplate，key 和 value 都采用了 Object 类型redisTemplate.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);//绑定 RedisConnectionFactory//创建 Jackson2JsonRedisSerializer 序列方式，对象类型使用 Object 类型，Jackson2JsonRedisSerializer jackson2JsonRedisSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer(Object.class);ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();objectMapper.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);objectMapper.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);jackson2JsonRedisSerializer.setObjectMapper(objectMapper);//设置一下 jackJson 的 ObjectMapper 对象参数// 设置 RedisTemplate 序列化规则。因为 key 通常是普通的字符串，所以使用 StringRedisSerializer 即可。// 而 value 是对象时，才需要使用序列化与反序列化redisTemplate.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());// key 序列化规则redisTemplate.setValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);// value 序列化规则redisTemplate.setHashKeySerializer(new StringRedisSerializer());// hash key 序列化规则redisTemplate.setHashValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);// hash value 序列化规则redisTemplate.afterPropertiesSet();//属性设置后操作return redisTemplate;//返回设置好的 RedisTemplate}
}
在线演示源码：src/main/java/com/wmx/wmxredis/config/RedisConfig.java · 汪少棠/wmx-redis - Gitee.com
5、RedisTemplate 使用就很简单了，保存数据与读取数据时，直接操作对象即可，会自动进行序列化与反序列化：
import com.wmx.wmxredis.beans.Person;
import org.springframework.data.redis.core.HashOperations;
import org.springframework.data.redis.core.ListOperations;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.core.ValueOperations;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;import javax.annotation.Resource;
import java.util.Date;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.TimeUnit;/*** RedisTemplate 操作 redis** @author wangMaoXiong*/
@RestController
public class RedisController {/*** 从容器中获取 RedisTemplate 实例*/@Resourceprivate RedisTemplate redisTemplate;/*** 保存数据，设置缓存：http://localhost:8080/redis/save?id=1000&name=张三** @param person* @return*/@GetMapping("redis/save")public String redisCache(Person person) {ValueOperations opsForValue = redisTemplate.opsForValue();ListOperations opsForList = redisTemplate.opsForList();HashOperations opsForHash = redisTemplate.opsForHash();person.setBirthday(new Date());//设置缓存。演示三种数据类型：字符串、列表、hashopsForValue.set(RedisController.class.getName() + "_string" + person.getId(), person);opsForList.rightPushAll(RedisController.class.getName() + "_list" + person.getId(), person, person);opsForHash.put(RedisController.class.getName() + "_map", "person" + person.getId(), person);//设置 key 失效时间redisTemplate.expire(RedisController.class.getName() + "_string" + person.getId(), 60, TimeUnit.SECONDS);redisTemplate.expire(RedisController.class.getName() + "_list" + person.getId(), 60, TimeUnit.SECONDS);redisTemplate.expire(RedisController.class.getName() + "_map", 60, TimeUnit.SECONDS);return "缓存成功.";}/*** 查询缓存：http://localhost:8080/redis/get?personId=1000** @param personId* @return*/@GetMapping("redis/get")public List<Person> getRedisCache(@RequestParam Integer personId) {//1、演示三种数据类型：字符串、列表、hashValueOperations opsForValue = redisTemplate.opsForValue();ListOperations opsForList = redisTemplate.opsForList();HashOperations opsForHash = redisTemplate.opsForHash();//2、读取缓存，如果 key 不存在，则返回为 null.Person person = (Person) opsForValue.get(RedisController.class.getName() + "_string" + personId);List<Person> personList = opsForList.range(RedisController.class.getName() + "_list" + personId, 0, -1);Person person1 = (Person) opsForHash.get(RedisController.class.getName() + "_map", "person" + personId);System.out.println("person=" + person);System.out.println("personList=" + personList);System.out.println("person1=" + person1);return personList;}
}|
在线演示源码： src/main/java/com/wmx/wmxredis/controller/RedisController.java · 汪少棠/wmx-redis - Gitee.com src/main/java/com/wmx/wmxredis/beans/Person.java · 汪少棠/wmx-redis - Gitee.com |
|
温馨提示！ 关于 RedisTemplate 的序列化，实际生产中遇到一次需要将数据库查出来的一个 List 对象放到 Redis 中缓存，当时数据量达到 20 万行，结果 put 到缓存的时间长达 6、7 秒，然后当使用 alibaba 的 fastjson 手动先将 List 对象序列化为字符串，然后作为普通的字符串使用 ValueOperations set 到缓存，此时 set 的时间降到了 100 毫秒内，而 fastjson 序列化对象同样非常之快。取值时，同样将取出的字符串使用 fastjosn 手动反序列化成 List 即可。 |
分布式锁需求分析 与 主流实现方式
分布式锁需求分析 与 主流实现方式
基于 Redis 实现分布式锁
1、分布式索最常见的一种方案就是使用 Redis 做分布式锁，使用 Redis 做分布式锁的思路是：在 redis 中设置一个值表示加了锁，然后释放锁的时候就把这个 key 删除。
// 获取锁
// NX是指如果key不存在就成功，key存在返回false，PX可以指定过期时间
SET anyLock unique_value NX PX 30000// 释放锁：通过执行一段lua脚本
// 释放锁涉及到两条指令，这两条指令不是原子性的
// 需要用到redis的lua脚本支持特性，redis执行lua脚本是原子性的
if redis.call("get",KEYS[1]) == ARGV[1] then
return redis.call("del",KEYS[1])
else
return 0
end2、一定要用 "SET key value NX PX milliseconds" 命令：否则先设置了值，再设置过期时间，这个不是原子性操作，有可能在设置过期时间之
前宕机，会造成死锁(key永久存在)
3、value 要具有唯一性：在解锁的时候，需要验证 value 是和加锁的一致才删除 key。
这是避免了一种情况：假设A获取了锁，过期时间30s，此时35s之后，锁已经自动释放了，A
去释放锁，但是此时可能B获取了锁。A客户端就不能删除B的锁了。
4、下面通过 RedisTemplate 进行实现：
/*** http://localhost:8080/redis/execute?key=wwww&value=1rui* <p>* Boolean setIfAbsent(K key, V value, long timeout, TimeUnit unit)* Boolean setIfAbsent(K key, V value, Duration timeout)* * 1、key 不存在时进行设值，返回 true; 否则 key 存在时，不进行设值，返回 false.* * 2、此方法相当于先设置 key，然后设置 key 的过期时间，它的操作是原子性的，是事务安全的。* * 3、相当于：SET anyLock unique_value NX PX 30000，NX是指如果key不存在就成功，key存在返回false，PX可以指定过期时间* T execute(RedisScript<T> script, List<K> keys, Object... args)：执行给定的脚本。* * 1、多个操作使用 lau 脚本统一执行是事务安全的，具有原子性* * 2、脚本中 KEYS[x] 是对 keys 进去取值，ARGV[x] 是对 args 进行取值，索引从1开始.* * 3、返回脚本执行的结果，类型与 RedisScript 的类型一致。** @param key* @param value* @return* @throws InterruptedException*/@GetMapping("redis/execute")public Map<String, Object> execute(@RequestParam String key, @RequestParam String value) throws InterruptedException {Map<String, Object> returnMap = new HashMap<>();Boolean ifAbsent = false;try {ifAbsent = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key, value, Duration.ofSeconds(60));if (!ifAbsent) {returnMap.put("code", 500);returnMap.put("msg", "程序正在处理中，请稍后再试！");return returnMap;}TimeUnit.SECONDS.sleep(10);//休眠 10 秒，模拟执行业务代码System.out.println("执行业务代码.");} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {if (ifAbsent){
//接口执行完毕后删除 key，key 不存在时 execute 方法返回 0
//此种脚本删除的方式在 redis 集群部署时会报错，实际上直接使用 redisTemplate.delete(cacheKey) 也是可以的String script = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end";RedisScript<Long> redisScript = RedisScript.of(script, Long.class);
// 返回删除key的个数，未删除成功时，返回 0Object execute = redisTemplate.execute(redisScript, Arrays.asList(key), value);returnMap.put("data", execute);}}returnMap.put("code", 200);returnMap.put("msg", "seccess");return returnMap;}
在线演示源码：src/main/java/com/wmx/wmxredis/controller/RedisController.java · 汪少棠/wmx-redis - Gitee.com
并发压测：src/main/java/com/wmx/hb/controller/FlowConfigController.java · 汪少棠/hb - Gitee.com
其它常用操作与方法
| redisTemplate.getConnectionFactory().getConnection().flushAll(); //清空 redis 所有数据库(all databases)中的所有数据(all keys) |
| redisTemplate.getConnectionFactory().getConnection().flushDb(); //清空 redis 当前连接的数据库(selected database)中的所有数据(all keys) |
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