lyq/spring-boot: java springboot note

访问Redis

在Spring Boot中，要访问Redis，可以直接引入spring-boot-starter-data-redis依赖，它实际上是Spring Data的一个子项目——Spring Data Redis，主要用到了这几个组件：

Lettuce：一个基于Netty的高性能Redis客户端；
RedisTemplate：一个类似于JdbcTemplate的接口，用于简化Redis的操作。

因为Spring Data Redis引入的依赖项很多，如果只是为了使用Redis，完全可以只引入Lettuce，剩下的操作都自己来完成。

本节我们稍微深入一下Redis的客户端，看看怎么一步一步把一个第三方组件引入到Spring Boot中。

首先，我们添加必要的几个依赖项：

io.lettuce:lettuce-core
org.apache.commons:commons-pool2

注意我们并未指定版本号，因为在spring-boot-starter-parent中已经把常用组件的版本号确定下来了。

第一步是在配置文件application.yml中添加Redis的相关配置：

spring:
  redis:
    host: ${REDIS_HOST:localhost}
    port: ${REDIS_PORT:6379}
    password: ${REDIS_PASSWORD:}
    ssl: ${REDIS_SSL:false}
    database: ${REDIS_DATABASE:0}

然后，通过RedisConfiguration来加载它：

@ConfigurationProperties("spring.redis")
public class RedisConfiguration {
	private String host;
	private int port;
	private String password;
	private int database;

    // getters and setters...
}

再编写一个@Bean方法来创建RedisClient，可以直接放在RedisConfiguration中：

@ConfigurationProperties("spring.redis")
public class RedisConfiguration {
    ...

    @Bean
    RedisClient redisClient() {
        RedisURI uri = RedisURI.Builder.redis(this.host, this.port)
                .withPassword(this.password)
                .withDatabase(this.database)
                .build();
        return RedisClient.create(uri);
    }
}

在启动入口引入该配置：

@SpringBootApplication
@Import(RedisConfiguration.class) // 加载Redis配置
public class Application {
    ...
}

注意：如果在RedisConfiguration中标注@Configuration，则可通过Spring Boot的自动扫描机制自动加载，否则，使用@Import手动加载。

紧接着，我们用一个RedisService来封装所有的Redis操作。基础代码如下：

@Component
public class RedisService {
    @Autowired
    RedisClient redisClient;

    GenericObjectPool<StatefulRedisConnection<String, String>> redisConnectionPool;

    @PostConstruct
    public void init() {
        GenericObjectPoolConfig<StatefulRedisConnection<String, String>> poolConfig = new GenericObjectPoolConfig<>();
        poolConfig.setMaxTotal(20);
        poolConfig.setMaxIdle(5);
        poolConfig.setTestOnReturn(true);
        poolConfig.setTestWhileIdle(true);
        this.redisConnectionPool = ConnectionPoolSupport.createGenericObjectPool(() -> redisClient.connect(), poolConfig);
    }

    @PreDestroy
    public void shutdown() {
        this.redisConnectionPool.close();
        this.redisClient.shutdown();
    }
}

注意到上述代码引入了Commons Pool的一个对象池，用于缓存Redis连接。因为Lettuce本身是基于Netty的异步驱动，在异步访问时并不需要创建连接池，但基于Servlet模型的同步访问时，连接池是有必要的。连接池在@PostConstruct方法中初始化，在@PreDestroy方法中关闭。

下一步，是在RedisService中添加Redis访问方法。为了简化代码，我们仿照JdbcTemplate.execute(ConnectionCallback)方法，传入回调函数，可大幅减少样板代码。

首先定义回调函数接口SyncCommandCallback：

@FunctionalInterface
public interface SyncCommandCallback<T> {
    // 在此操作Redis:
    T doInConnection(RedisCommands<String, String> commands);
}

编写executeSync方法，在该方法中，获取Redis连接，利用callback操作Redis，最后释放连接，并返回操作结果：

public <T> T executeSync(SyncCommandCallback<T> callback) {
    try (StatefulRedisConnection<String, String> connection = redisConnectionPool.borrowObject()) {
        connection.setAutoFlushCommands(true);
        RedisCommands<String, String> commands = connection.sync();
        return callback.doInConnection(commands);
    } catch (Exception e) {
        logger.warn("executeSync redis failed.", e);
        throw new RuntimeException(e);
    }
}

有的童鞋觉得这样访问Redis的代码太复杂了，实际上我们可以针对常用操作把它封装一下，例如set和get命令：

public String set(String key, String value) {
    return executeSync(commands -> commands.set(key, value));
}

public String get(String key) {
    return executeSync(commands -> commands.get(key));
}

类似的，hget和hset操作如下：

public boolean hset(String key, String field, String value) {
    return executeSync(commands -> commands.hset(key, field, value));
}

public String hget(String key, String field) {
    return executeSync(commands -> commands.hget(key, field));
}

public Map<String, String> hgetall(String key) {
    return executeSync(commands -> commands.hgetall(key));
}

常用命令可以提供方法接口，如果要执行任意复杂的操作，就可以通过executeSync(SyncCommandCallback<T>)来完成。

完成了RedisService后，我们就可以使用Redis了。例如，在UserController中，我们在Session中只存放登录用户的ID，用户信息存放到Redis，提供两个方法用于读写：

@Controller
public class UserController {
    public static final String KEY_USER_ID = "__userid__";
    public static final String KEY_USERS = "__users__";

    @Autowired ObjectMapper objectMapper;
    @Autowired RedisService redisService;

    // 把User写入Redis:
    private void putUserIntoRedis(User user) throws Exception {
        redisService.hset(KEY_USERS, user.getId().toString(), objectMapper.writeValueAsString(user));
    }

    // 从Redis读取User:
    private User getUserFromRedis(HttpSession session) throws Exception {
        Long id = (Long) session.getAttribute(KEY_USER_ID);
        if (id != null) {
            String s = redisService.hget(KEY_USERS, id.toString());
            if (s != null) {
                return objectMapper.readValue(s, User.class);
            }
        }
        return null;
    }
    ...
}

用户登录成功后，把ID放入Session，把User实例放入Redis：

@PostMapping("/signin")
public ModelAndView doSignin(@RequestParam("email") String email, @RequestParam("password") String password, HttpSession session) throws Exception {
    try {
        User user = userService.signin(email, password);
        session.setAttribute(KEY_USER_ID, user.getId());
        putUserIntoRedis(user);
    } catch (RuntimeException e) {
        return new ModelAndView("signin.html", Map.of("email", email, "error", "Signin failed"));
    }
    return new ModelAndView("redirect:/profile");
}

需要获取User时，从Redis取出：

@GetMapping("/profile")
public ModelAndView profile(HttpSession session) throws Exception {
    User user = getUserFromRedis(session);
    if (user == null) {
        return new ModelAndView("redirect:/signin");
    }
    return new ModelAndView("profile.html", Map.of("user", user));
}

从Redis读写Java对象时，序列化和反序列化是应用程序的工作，上述代码使用JSON作为序列化方案，简单可靠。也可将相关序列化操作封装到RedisService中，这样可以提供更加通用的方法：

public <T> T get(String key, Class<T> clazz) {
    ...
}

public <T> T set(String key, T value) {
    ...
}

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