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带你逐步深入了解SSM框架——淘淘商城项目之redis缓存

时间：2021-01-31 15:58:43

1.课程计划

1、 Redis服务搭建

2、为功能添加缓存功能

2.redis介绍

2.1. 什么是redis

Redis是用C语言开发的一个开源的高性能键值对（key-value）数据库。它通过提供多种键值数据类型来适应不同场景下的存储需求，目前为止Redis支持的键值数据类型如

下：

字符串类型

散列类型

列表类型

集合类型

有序集合类型。

2.2. redis的应用场景

缓存（数据查询、短连接、新闻内容、商品内容等等）。（最多使用）

分布式集群架构中的session分离。

聊天室的在线好友列表。

任务队列。（秒杀、抢购、12306等等）

应用排行榜。

网站访问统计。

数据过期处理（可以精确到毫秒）

2.3. Redis的安装

redis是C语言开发，建议在linux上运行，本教程使用Centos6.4作为安装环境。

安装redis需要先将官网下载的源码进行编译，编译依赖gcc环境，如果没有gcc环境，需要安装gcc：yum install gcc-c++

n 版本说明

本教程使用redis3.0版本。3.0版本主要增加了redis集群功能。

n 源码下载

从官网下载

http://download.redis.io/releases/redis-3.0.0.tar.gz

将redis-3.0.0.tar.gz拷贝到/usr/local下

n 解压源码

tar -zxvf redis-3.0.0.tar.gz

n 进入解压后的目录进行编译

cd /usr/local/redis-3.0.0

make

n 安装到指定目录,如 /usr/local/redis

cd /usr/local/redis-3.0.0

make PREFIX=/usr/local/redis install

n redis.conf

redis.conf是redis的配置文件，redis.conf在redis源码目录。

注意修改port作为redis进程的端口,port默认6379。

n 拷贝配置文件到安装目录下

进入源码目录，里面有一份配置文件 redis.conf，然后将其拷贝到安装路径下

cd /usr/local/redis

mkdir conf

cp /usr/local/redis-3.0.0/redis.conf /usr/local/redis/bin

n 安装目录bin下的文件列表

redis3.0新增的redis-sentinel是redis集群管理工具可实现高可用。

配置文件目录：

2.4.redis启动

2.4.1.前端模式启动

直接运行bin/redis-server将以前端模式启动，前端模式启动的缺点是ssh命令窗口关闭则redis-server程序结束，不推荐使用此方法。如下图：

2.4.2.后端模式启动

修改redis.conf配置文件，daemonize yes 以后端模式启动。

执行如下命令启动redis：

cd /usr/local/redis

./bin/redis-server ./redis.conf

redis默认使用6379端口。

也可更改redis.conf文件，修改端口号：

2.5. 通过jedis连接redis单机

2.5.1.jar包

pom坐标：

<groupId>redis.clients</groupId>

<artifactId>jedis</artifactId>

</dependency>

jar包如下：

2.5.2.单实例连接

通过创建单实例jedis对象连接redis服务，如下代码：

//单实例连接redis

@Test

publicvoidtestJedisSingle() {

Jedisjedis =newJedis("192.168.101.3", 6379);

jedis.set("name","bar");

Stringname = jedis.get("name");

System.out.println(name);

jedis.close();

}

1.外部连接不上redis的解决方法

由于linux防火墙默认开启，redis的服务端口6379并不在开放规则之内，所有需要将此端口开放访问或者关闭防火墙。

关闭防火墙命令：sevice iptablesstop

如果是修改防火墙规则，可以修改：/etc/sysconfig/iptables文件

2.5.3.使用连接池连接

通过单实例连接redis不能对redis连接进行共享，可以使用连接池对redis连接进行共享，提高资源利用率，使用jedisPool连接redis服务，如下代码：

@Test

publicvoidpool() {

JedisPoolConfigconfig =newJedisPoolConfig();

//最大连接数

config.setMaxTotal(30);

//最大连接空闲数

config.setMaxIdle(2);

JedisPoolpool =newJedisPool(config,"192.168.101.3", 6379);

Jedisjedis =null;

try{

jedis =pool.getResource();

jedis.set("name","lisi");

Stringname = jedis.get("name");

System.out.println(name);

}catch(Exception ex){

ex.printStackTrace();

}finally{

if(jedis !=null){

//关闭连接

jedis.close();

}

详细的连接池配置参数参考下节jedis和spring整合中applicationContext.xml的配置内容。

2.5.4.jedis与spring整合

配置spring配置文件applicationContext.xml

<?xml version="1.0"encoding="UTF-8"?>

<beans xmlns="/schema/beans"

xmlns:xsi="/2001/XMLSchema-instance"xmlns:mvc="/schema/mvc"

xmlns:context="/schema/context"

xmlns:aop="/schema/aop"xmlns:tx="/schema/tx"

xsi:schemaLocation="/schema/beans

/schema/beans/spring-beans-3.2.xsd

/schema/mvc

/schema/mvc/spring-mvc-3.2.xsd

/schema/context

/schema/context/spring-context-3.2.xsd

/schema/aop

/schema/aop/spring-aop-3.2.xsd

/schema/tx

/schema/tx/spring-tx-3.2.xsd">

<beanid="jedisPoolConfig"class="redis.clients.jedis.JedisPoolConfig">

<propertyname="maxTotal"value="30"/>

<propertyname="maxIdle"value="10"/>

<propertyname="numTestsPerEvictionRun"value="1024"/>

<propertyname="timeBetweenEvictionRunsMillis"value="30000"/>

<propertyname="minEvictableIdleTimeMillis"value="1800000"/>

<propertyname="softMinEvictableIdleTimeMillis"value="10000"/>

<propertyname="maxWaitMillis"value="1500"/>

<propertyname="testOnBorrow"value="true"/>

<propertyname="testWhileIdle"value="true"/>

<propertyname="blockWhenExhausted"value="false"/>

</bean>

<beanid="jedisPool"class="redis.clients.jedis.JedisPool"destroy-method="close">

<constructor-argname="poolConfig" ref="jedisPoolConfig"/>

<constructor-argname="host" value="192.168.25.145"/>

<constructor-argname="port" value="6379"/>

</bean>

测试代码：

privateApplicationContextapplicationContext;

@Before

publicvoidinit() {

applicationContext =newClassPathXmlApplicationContext(

"classpath:applicationContext.xml");

}

@Test

publicvoidtestJedisPool() {

JedisPoolpool = (JedisPool)applicationContext.getBean("jedisPool");

try{

jedis= pool.getResource();

jedis.set("name","lisi");

Stringname = jedis.get("name");

System.out.println(name);

}catch(Exception ex){

ex.printStackTrace();

}finally{

if(jedis !=null){

//关闭连接

jedis.close();

}

3.redis集群

3.1. 集群原理

3.1.1.redis-cluster架构图

架构细节:

(1)所有的redis节点彼此互联(PING-PONG机制),内部使用二进制协议优化传输速度和带宽.

(2)节点的fail是通过集群中超过半数的节点检测失效时才生效.

(3)客户端与redis节点直连,不需要中间proxy层.客户端不需要连接集群所有节点,连接集群中任何一个可用节点即可

(4)redis-cluster把所有的物理节点映射到[0-16383]slot上,cluster负责维护node<->slot<->value

Redis集群中内置了 16384个哈希槽，当需要在 Redis集群中放置一个 key-value时，redis先对 key使用 crc16算法算出一个结果，然后把结果对 16384求余数，这样每个 key都会对应一个编号在 0-16383之间的哈希槽，redis会根据节点数量大致均等的将哈希槽映射到不同的节点

3.1.2.redis-cluster投票:容错

(1)领着投票过程是集群中所有master参与,如果半数以上master节点与master节点通信超过(cluster-node-timeout),认为当前master节点挂掉.

(2):什么时候整个集群不可用(cluster_state:fail)?

a:如果集群任意master挂掉,且当前master没有slave.集群进入fail状态,也可以理解成集群的slot映射[0-16383]不完成时进入fail状态. ps : redis-3.0.0.rc1加入cluster-require-full-coverage参数,默认关闭,打开集群兼容部分失败.

b:如果集群超过半数以上master挂掉，无论是否有slave集群进入fail状态.

ps:当集群不可用时,所有对集群的操作做都不可用，收到((error) CLUSTERDOWN The cluster is down)错误

3.2.ruby环境

redis集群管理工具redis-trib.rb依赖ruby环境，首先需要安装ruby环境：

安装ruby

yum install ruby

yum install rubygems

安装ruby和redis的接口程序

拷贝redis-3.0.0.gem至/usr/local下

执行：

gem install /usr/local/redis-3.0.0.gem

3.3. 创建集群：

3.3.1.集群结点规划

这里在同一台服务器用不同的端口表示不同的redis服务器，如下：

主节点：192.168.101.3:7001 192.168.101.3:7002 192.168.101.3:7003

从节点：192.168.101.3:7004 192.168.101.3:7005 192.168.101.3:7006

在/usr/local下创建redis-cluster目录，其下创建7001、7002。。7006目录，如下：

将redis安装目录bin下的文件拷贝到每个700X目录内，同时将redis源码目录src下的redis-trib.rb拷贝到redis-cluster目录下。

修改每个700X目录下的redis.conf配置文件：

port XXXX

#bind 192.168.101.3

cluster-enabled yes

3.3.2.启动每个结点redis服务

分别进入7001、7002、...7006目录，执行：

./redis-server ./redis.conf

查看redis进程：

3.3.3.执行创建集群命令

执行redis-trib.rb，此脚本是ruby脚本，它依赖ruby环境。

./redis-trib.rbcreate --replicas 1 192.168.101.3:7001 192.168.101.3:7002192.168.101.3:7003 192.168.101.3:7004 192.168.101.3:7005 192.168.101.3:7006

说明：

redis集群至少需要3个主节点，每个主节点有一个从节点总共6个节点

replicas指定为1表示每个主节点有一个从节点

注意：

如果执行时报如下错误：

[ERR]Node XXXXXX is not empty. Either the node already knows other nodes (check withCLUSTER NODES) or contains some key in database 0

解决方法是删除生成的配置文件nodes.conf，如果不行则说明现在创建的结点包括了旧集群的结点信息，需要删除redis的持久化文件后再重启redis，比如：appendonly.aof、dump.rdb

创建集群输出如下：

>>> Creating cluster

Connecting to node 192.168.101.3:7001: OK

Connecting to node 192.168.101.3:7002: OK

Connecting to node 192.168.101.3:7003: OK

Connecting to node 192.168.101.3:7004: OK

Connecting to node 192.168.101.3:7005: OK

Connecting to node 192.168.101.3:7006: OK

>>> Performing hash slotsallocation on 6 nodes...

Using 3 masters:

192.168.101.3:7001

192.168.101.3:7002

192.168.101.3:7003

Adding replica 192.168.101.3:7004 to192.168.101.3:7001

Adding replica 192.168.101.3:7005 to192.168.101.3:7002

Adding replica 192.168.101.3:7006 to192.168.101.3:7003

M: cad9f7413ec6842c971dbcc2c48b4ca959eb5db4192.168.101.3:7001

slots:0-5460 (5461 slots) master

M: 4e7c2b02f0c4f4cfe306d6ad13e0cfee90bf5841192.168.101.3:7002

slots:5461-10922 (5462 slots) master

M: 1a8420896c3ff60b70c716e8480de8e50749ee65192.168.101.3:7003

slots:10923-16383 (5461 slots) master

S: 69d94b4963fd94f315fba2b9f12fae1278184fe8192.168.101.3:7004

replicates cad9f7413ec6842c971dbcc2c48b4ca959eb5db4

S: d2421a820cc23e17a01b597866fd0f750b698ac5192.168.101.3:7005

replicates 4e7c2b02f0c4f4cfe306d6ad13e0cfee90bf5841

S: 444e7bedbdfa40714ee55cd3086b8f0d5511fe54192.168.101.3:7006

replicates 1a8420896c3ff60b70c716e8480de8e50749ee65

Can I set the above configuration? (type'yes' to accept): yes

>>> Nodes configuration updated

>>> Assign a different configepoch to each node

>>> Sending CLUSTER MEET messagesto join the cluster

Waiting for the cluster to join...

>>> Performing Cluster Check(using node 192.168.101.3:7001)

M: cad9f7413ec6842c971dbcc2c48b4ca959eb5db4192.168.101.3:7001

slots:0-5460 (5461 slots) master

M: 4e7c2b02f0c4f4cfe306d6ad13e0cfee90bf5841192.168.101.3:7002

slots:5461-10922 (5462 slots) master

M: 1a8420896c3ff60b70c716e8480de8e50749ee65192.168.101.3:7003

slots:10923-16383 (5461 slots) master

M: 69d94b4963fd94f315fba2b9f12fae1278184fe8192.168.101.3:7004

slots: (0 slots) master

replicates cad9f7413ec6842c971dbcc2c48b4ca959eb5db4

M: d2421a820cc23e17a01b597866fd0f750b698ac5192.168.101.3:7005

slots: (0 slots) master

replicates 4e7c2b02f0c4f4cfe306d6ad13e0cfee90bf5841

M: 444e7bedbdfa40714ee55cd3086b8f0d5511fe54192.168.101.3:7006

slots: (0 slots) master

replicates 1a8420896c3ff60b70c716e8480de8e50749ee65

[OK] All nodes agree about slotsconfiguration.

>>> Check for open slots...

>>> Check slots coverage...

[OK] All 16384 slots covered.

3.4. 查询集群信息

集群创建成功登陆任意redis结点查询集群中的节点情况。

客户端以集群方式登陆：

说明：

./redis-cli -c -h192.168.101.3 -p 7001，其中-c表示以集群方式连接redis，-h指定ip地址，-p指定端口号

cluster nodes 查询集群结点信息

cluster info 查询集群状态信息

3.5. 添加主节点

集群创建成功后可以向集群中添加节点，下面是添加一个master主节点

添加7007结点，参考集群结点规划章节添加一个“7007”目录作为新节点。

执行下边命令：

./redis-trib.rb add-node 192.168.101.3:7007 192.168.101.3:7001

查看集群结点发现7007已添加到集群中：

3.5.1.hash槽重新分配

添加完主节点需要对主节点进行hash槽分配这样该主节才可以存储数据。

redis集群有16384个槽，集群中的每个结点分配自已槽，通过查看集群结点可以看到槽占用情况。

给刚添加的7007结点分配槽：

第一步：连接上集群

./redis-trib.rb reshard 192.168.101.3:7001（连接集群中任意一个可用结点都行）

第二步：输入要分配的槽数量

输入 500表示要分配500个槽

第三步：输入接收槽的结点id

这里准备给7007分配槽，通过cluster nodes查看7007结点id为15b809eadae88955e36bcdbb8144f61bbbaf38fb

输入：15b809eadae88955e36bcdbb8144f61bbbaf38fb

第四步：输入源结点id

这里输入all

第五步：输入yes开始移动槽到目标结点id

3.6. 添加从节点

集群创建成功后可以向集群中添加节点，下面是添加一个slave从节点。

添加7008从结点，将7008作为7007的从结点。

./redis-trib.rbadd-node --slave --master-id主节点id添加节点的ip和端口集群中已存在节点ip和端口

执行如下命令：

./redis-trib.rb add-node --slave--master-id cad9f7413ec6842c971dbcc2c48b4ca959eb5db4 192.168.101.3:7008 192.168.101.3:7001

cad9f7413ec6842c971dbcc2c48b4ca959eb5db4 是7007结点的id，可通过cluster nodes查看。

注意：如果原来该结点在集群中的配置信息已经生成cluster-config-file指定的配置文件中（如果cluster-config-file没有指定则默认为nodes.conf），这时可能会报错：

[ERR]Node XXXXXX is not empty. Either the node already knows other nodes (check withCLUSTER NODES) or contains some key in database 0

解决方法是删除生成的配置文件nodes.conf，删除后再执行./redis-trib.rb add-node指令

查看集群中的结点，刚添加的7008为7007的从节点：

3.7. 删除结点：

./redis-trib.rb del-node 127.0.0.1:70054b45eb75c8b428fbd77ab979b85080146a9bc017

删除已经占有hash槽的结点会失败，报错如下：

[ERR] Node 127.0.0.1:7005 is not empty!Reshard data away and try again.

需要将该结点占用的hash槽分配出去（参考hash槽重新分配章节）。

3.8. jedisCluster

3.8.1.测试代码

//连接redis集群

@Test

publicvoidtestJedisCluster() {

JedisPoolConfigconfig =newJedisPoolConfig();

//最大连接数

config.setMaxTotal(30);

//最大连接空闲数

config.setMaxIdle(2);

//集群结点

Set<HostAndPort>jedisClusterNode =newHashSet<HostAndPort>();

jedisClusterNode.add(newHostAndPort("192.168.101.3", 7001));

jedisClusterNode.add(newHostAndPort("192.168.101.3", 7002));

jedisClusterNode.add(newHostAndPort("192.168.101.3", 7003));

jedisClusterNode.add(newHostAndPort("192.168.101.3", 7004));

jedisClusterNode.add(newHostAndPort("192.168.101.3", 7005));

jedisClusterNode.add(newHostAndPort("192.168.101.3", 7006));

JedisClusterjc=newJedisCluster(jedisClusterNode, config);

JedisClusterjcd =newJedisCluster(jedisClusterNode);

jcd.set("name","zhangsan");

Stringvalue = jcd.get("name");

System.out.println(value);

}

3.8.2.使用spring

配置applicationContext.xml

<beanid="jedisPoolConfig"class="redis.clients.jedis.JedisPoolConfig">

<propertyname="maxTotal"value="30"/>

<propertyname="maxIdle"value="10"/>

<propertyname="numTestsPerEvictionRun"value="1024"/>

<propertyname="timeBetweenEvictionRunsMillis"value="30000"/>

<propertyname="minEvictableIdleTimeMillis"value="1800000"/>

<propertyname="softMinEvictableIdleTimeMillis"value="10000"/>

<propertyname="maxWaitMillis"value="1500"/>

<propertyname="testOnBorrow"value="true"/>

<propertyname="testWhileIdle"value="true"/>

<propertyname="blockWhenExhausted"value="false"/>

</bean>

<beanid="jedisCluster"class="redis.clients.jedis.JedisCluster">

<constructor-argindex="0">

<set>

<beanclass="redis.clients.jedis.HostAndPort">