Spring Boot demo系列（十）：Redis缓存

1 概述

本文演示了如何在Spring Boot中将Redis作为缓存使用，具体的内容包括：

  • 环境搭建
  • 项目搭建
  • 测试

2 环境

  • Redis
  • MySQL
  • MyBatis Plus

3 Redis安装

Redis安装非常简单，以笔者的Manjaro为例，直接paru安装：

paru -S redis

Ubuntu、CentOS之类的都提供了软件包安装：

sudo apt install redis
sudo yum install redis

如果想从源码编译安装：

wget http://download.redis.io/redis-stable.tar.gz
tar xvzf redis-stable.tar.gz
cd redis-stable
make

Windows以及其他系统的安装可以参考此处。

4 新建项目

新建项目，加入如下依赖：

Maven：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>mysql</groupId>
    <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
    <scope>runtime</scope>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.projectlombok</groupId>
    <artifactId>lombok</artifactId>
    <optional>true</optional>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>com.baomidou</groupId>
    <artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>
    <version>3.4.2</version>
</dependency>

Gradle：

implementation("com.baomidou:mybatis-plus-boot-starter:3.4.2")
implementation("mysql:mysql-connector-java:8.0.23")

项目结构：

在这里插入图片描述

5 配置类

MyBatis Plus+Redis配置类：

@Configuration
@MapperScan("com.example.demo.dao")
public class MyBatisPlusConfig {
}

@Configuration
@AutoConfigureAfter(RedisAutoConfiguration.class)
@EnableCaching
public class RedisConfig {
    @Bean
    public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(LettuceConnectionFactory factory) {
        RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<>();
        template.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        template.setValueSerializer(new GenericJackson2JsonRedisSerializer());
        template.setConnectionFactory(factory);
        return template;
    }

    @Bean
    public CacheManager cacheManager(RedisConnectionFactory factory) {
        RedisCacheConfiguration configuration = RedisCacheConfiguration.defaultCacheConfig()
        .serializeKeysWith(
            RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(new StringRedisSerializer())
        ).serializeValuesWith(
            RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(new GenericJackson2JsonRedisSerializer())
        );
        return RedisCacheManager.builder(factory).cacheDefaults(configuration).build();
    }
}

重点说一下Redis配置类，这个类主要生成两个Bean：

  • RedisTemplate：简化Redis操作的数据访问类
  • CacheManager：Spring的中央缓存管理器

其中RedisTemplate是一个模板类，第一个参数的类型是该template使用的键的类型，通常是String，第二个参数的类型是该template使用的值的类型，通常为Object或Seriazable。

setKeySerializer和setValueSerializer分别设置键值的序列化器。键一般为String类型，可以使用自带的StringRedisSerializer。对于值，可以使用自带的GenericJackson2RedisSerializer。

CacheManager的配置类似，就不重新说了。

6 实体类

@Getter
@Setter
@ToString
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class User {
    private Integer id;
    private String name;
}

7 持久层

public interface UserMapper extends BaseMapper<User> {
}

8 业务层

@org.springframework.stereotype.Service
@Transactional
@RequiredArgsConstructor(onConstructor = @__(@Autowired))
public class Service {
    private final UserMapper mapper;

    @CachePut(value = "user",key = "#user.id")
    public User save(User user){
        User oldUser = mapper.selectById(user.getId());
        if(oldUser == null){
            mapper.insert(user);
            return user;
        }
        if(mapper.updateById(user) == 1)
            return user;
        return oldUser;
    }

    @CacheEvict(value = "user",key = "#id")
    public boolean delete(Integer id){
        return mapper.deleteById(id) == 1;
    }

    @Cacheable(value = "user",key = "#id")
    public User select(Integer id){
        return mapper.selectById(id);
    }

    @Cacheable(value="allUser",key = "#root.target+#root.methodName")
    //root.target是目标类，这里是com.example.demo.Service，root.methodName是方法名，这里是selectAll
    public List<User> selectAll(){
        return mapper.selectList(null);
    }
}

注解说明如下：

  • @CachePut：执行方法体再将返回值缓存，一般用于更新数据
  • @CacheEvict：删除缓存，一般用于删除数据
  • @Cacheable：查询缓存，如果有缓存就直接返回，没有缓存的话执行方法体并将返回值存入缓存，一般用于查询数据

三个注解都涉及到了key以及value属性，实际上，真正的存入Redis的key是两者的组合，比如：

@Cacheable(value="user",key="#id")

则存入的Redis中的key为：

在这里插入图片描述

而存入对应的值为方法返回值序列化后的结果，比如如果返回值为User，则会被序列化为：

在这里插入图片描述

9 配置文件

spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/test
    username: root
    password: 123456
  redis:
    database: 0
    host: 127.0.0.1
    port: 6379
logging:
  level:
    com.example.demo: debug

spring.redis.database指定数据库的索引，默认为0，host与port分别指定主机（默认本地）以及端口（默认6379）。

也就是说，简单配置的话可以完全省略Redis相关配置，仅指定数据库连接url、用户名以及密码：

spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/test
    username: root
    password: 123456
logging:
  level:
    com.example.demo: debug

10 启动Redis

10.1 启动Redis服务器

Redis服务器启动需要一个配置文件，默认位置为/etc/redis.conf（源码编译安装的话在源文件夹内），建议先复制一份：

cp /etc/redis.conf ~/Desktop/

默认的配置文件为单机Redis配置，端口6379，redis-server可以直接运行：

sudo redis-server redis.conf

10.2 连接服务器

连接可以通过自带的redis-cli命令：

redis-cli -h localhost -p 6379

默认情况下可以直接使用

redis-cli

连接。

基本操作：

  • keys *：查询所有键
  • get key：查询key所对应的值
  • flushall：清空所有键

在这里插入图片描述

11 测试

@SpringBootTest
@RequiredArgsConstructor(onConstructor = @__(@Autowired))
class DemoApplicationTests {

    private final Service service;

    @Test
    void select() {
        service.select(1);
        service.select(1);
    }

    @Test
    void selectAll(){
        service.selectAll();
        service.selectAll();
    }

    @Test
    void delete(){
        service.delete(1);
    }

    @Test
    void save(){
        User user = new User(1,"name1");
        service.save(user);
        service.select(user.getId());
        user.setName("name2");
        service.save(user);
        service.select(user.getId());
    }
}

执行其中的select，会发现MyBatis Plus只有一次select的输出，证明缓存生效了：

在这里插入图片描述

而把缓存注解去掉后，会有两次select输出：

在这里插入图片描述

其它测试方法就不截图了，原理类似。

12 附录：Kotlin中的一些细节

12.1 String数组

其实@Cacheable/@CacheEvict/@CachePut中的value都是String []，在Java中可以直接写上value，在Kotlin中需要[value]。

12.2 @class

序列化到Redis时，实体类会被加上一个@class字段：

在这里插入图片描述

这个标识供Jackson反序列化时使用，笔者一开始的实体类实现是：

data class User(var id:Int?=null, var name:String="")

但是序列化后不携带@class字段：

在这里插入图片描述

在反序列化时直接报错：

Could not read JSON: Missing type id when trying to resolve subtype of [simple type, class java.lang.Object]: missing type id property '@class'
 at [Source: (byte[])"{"id":1,"name":"name2"}"; line: 1, column: 23]; nested exception is com.fasterxml.jackson.databind.exc.InvalidTypeIdException: Missing type id when trying to resolve subtype of [simple type, class java.lang.Object]: missing type id property '@class'
 at [Source: (byte[])"{"id":1,"name":"name2"}"; line: 1, column: 23]

解决方法有两个：

  • 手动添加@class字段
  • 将实体类设为open

12.2.1 手动添加@class

准确来说并不是手动添加，而是让注解添加，需要添加一个类注解@JsonTypeInfo：

@JsonTypeInfo(use = JsonTypeInfo.Id.CLASS)
data class User(var id:Int?=null, var name:String="")

该注解的use用于指定类型标识码，该值只能为JsonTypeInfo.Id.CLASS。

12.2.2 将实体类设置为open

在Java中，实体类没有任何额外配置，Redis序列化/反序列化一样没有问题，是因为值序列化器GenericJackson2JsonRedisSerializer，该类会自动添加一个@class字段，因此不会出现上面的问题。

但是在Kotlin中，类默认不是open的，也就是无法添加@class字段，因此便会反序列化失败，解决方案是将实体类设置为open：

open class User(var id:Int?=null, var name:String="")

但是缺点是不能使用data class了。

13 参考源码

Java版：

Kotlin版：

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