redis java 浪花 - 主页性能优化

目录

一、缓存

1. 为什么用缓存？

2. 缓存的实现方式

3. Redis

4. 使用 Spring Data Redis 中操作 Redis

5. 自定义 RedisTemplate（配置）

 6. 主页推荐用户查询使用缓存

 7. 对比查询速度

 8. 缓存预热

二、定时任务

1. Spring Scheduler

2. 其他

一、缓存

1. 为什么用缓存？

数据量大查询慢，用缓存先读取部分数据保存到读写性能更快的介质中（比如内存）

2. 缓存的实现方式

分布式缓存：Redis、Memcache 等单机缓存：Ehcache、Caffeine（Java 内存缓存，高性能）、Google Guava单机缓存的缺点：数据不一致

3. Redis

Remote Dictionary Server（远程词典服务器）基于内存的高性能 NoSQL 数据库key - value 存储系统Redis 的数据结构：String、Set、Map、Hash、SortedSet

4. 使用 Spring Data Redis 中操作 Redis

Spring Data：通用数据访问框架，定义了一组增删改查的框架，包括对操作各种数据库的集成使用步骤参考：浪花 - 单机登录升级为分布式 Session 登录-CSDN博客 SpringDataRedis 快速入门

引入 spring-boot-starter-data-redis 依赖application.yml 配置 Redis 信息注入 RedisTemplate

调用方法操作 Redis 数据库调用 redisTemplate 中的 API 获取操作指定数据类型的对象 optForValue()String Redis Template

手动序列化将数据存入 Redis取出数据手动反序列化

/**

* Redis 操作测试

* @author 乐小鑫

* @version 1.0

*/

@SpringBootTest

public class RedisTest {

@Resource

private RedisTemplate redisTemplate;

@Test

void test() {

ValueOperations valueOperations = redisTemplate.opsForValue();

// 增

valueOperations.set("ghostString", "dog");

valueOperations.set("ghostInt", 1);

valueOperations.set("ghostDouble", 2.0);

User user = new User();

user.setId(1L);

user.setUsername("ghost");

valueOperations.set("ghostUser", user);

// 查

Object ghost = valueOperations.get("ghostString");

Assertions.assertTrue("dog".equals((String) ghost));

ghost = valueOperations.get("ghostInt");

Assertions.assertTrue(1 == (Integer) ghost);

ghost = valueOperations.get("ghostDouble");

Assertions.assertTrue(2.0 == (Double) ghost);

System.out.println(valueOperations.get("ghostUser"));

valueOperations.set("ghostString", "dog");

redisTemplate.delete("ghostString");

}

}

5. 自定义 RedisTemplate（配置）

原生提供的序列化器存储对象时序列化有问题，自定义 RedisTemplate 实现存储 String 类型的 key

/**

* RedisTemplate 配置

* @author 乐小鑫

* @version 1.0

*/

@Configuration

public class RedisTemplateConfig {

@Bean

public RedisTemplate redisTemplate(RedisConnectionFactory connectionFactory) {

RedisTemplate redisTemplate = new RedisTemplate<>();

redisTemplate.setConnectionFactory(connectionFactory);

redisTemplate.setKeySerializer(RedisSerializer.string());

return redisTemplate;

}

}

6. 主页推荐用户查询使用缓存

不同用户看到的推荐列表不同设计缓存 key

在每个键前面加上系统 / 模块 / 业务 / 功能 的前缀，以区分不同业务的缓存Redis 内存不能无限增加，一定要设置过期时间！！如果快到限制值了，会开启 Redis 的自动淘汰机制，可能会把重要数据清除掉

直接使用单层的 key 作为键可能会对其他业务产生影响，例如以 username 为 key，其他业务可能也用 username 为 key，用的是同一台 Redis 服务器时会影响其他业务的数据。

设计缓存首先的原则是不要和其他 key 发生冲突

推荐用户时先查询缓存中是否有已经缓存好的用户

有缓存：直接返回缓存中的数据无缓存：先查询数据库，将数据库中的缓存写入 Redis，再返回数据注意缓存穿透：数据库中没有要查询的数据，但是客户端一直不停发送请求查询数据，缓存中没有，查询就会打到数据库，不停查询缓存中都没有数据，就会不停执行数据库的查询，占用数据库资源，可能会把数据库搞崩解决缓存穿透：缓存空值，即如果数据库中没有数据，就向 Redis 中缓存一个空值，下次再来查询，查询打到 Redis，发现有一个空值就会直接空值，不再查询数据库

/**

* 用户推荐

* @param request

* @return 用户列表

*/

@GetMapping("/recommend")

public BaseResponse> recommendUsers(long pageSize, long pageNum, HttpServletRequest request) {

log.info("推荐用户列表");

ValueOperations valueOperations = redisTemplate.opsForValue();

User loginUser = userService.getLoginUser(request);

String key = String.format("langhua:user:recommend:%s", loginUser.getId());

Page userPage = (Page) valueOperations.get(key);

// 查缓存，有直接返回缓存数据

if (userPage != null) {

return ResultUtils.success(userPage);

}

// 没有缓存数据，才查询数据库

QueryWrapper queryWrapper = new QueryWrapper<>();

userPage = userService.page(new Page<>((pageNum - 1) * pageSize, pageSize), queryWrapper);// 查询所有用户

// 将查询出来的数据写入缓存

try {

valueOperations.set(key,userPage);

} catch (Exception e) {

log.error("redis key set error", e);

}

return ResultUtils.success(userPage);

}

7. 对比查询速度

第一次查询：缓存中没有数据，请求打到数据库，1.13 秒

后续查询：缓存中已经缓存了用户列表数据，直接返回缓存数据，26.85 毫秒，性能优化显著

8. 缓存预热

为什么要缓存预热？

场景分析：当缓存里没有数据时，第一个用户进来需要查询数据库才能看到响应数据，页面响应时间较久，对有些用户不友好

解决方案：在所有用户进入之前预先缓存好数据，程序员自己加载缓存，而不是等到用户进入再触发

优点：每个用户来访问响应都很快，提升用户体验缺点

增加开发成本预热时机需要谨慎选择：预热的时机太早可能会缓存到错误数据或老数据需要占用额外空间

注意❗在分析一个技术的优缺点时，要从整个项目从 0 到 1 的整个软件生命周期去考虑（需求分析开始到项目部署上线和维护）

缓存预热的实现

定时任务手动触发

二、定时任务

使用定时任务，每天刷新所有用户的推荐列表（缓存预热）

缓存预热的意义（新增数据少、总数据量大）缓存占用空间不能太大，需要给其他缓存预留空间缓存数据的周期（根据业务需求来选择）

1. Spring Scheduler

SpringBoot 默认已经整合，直接使用即可使用步骤

主类（程序入口）添加注解开启定时任务支持：@EnableScheduling要定时执行的方法添加 @Scheduled 注解通过 cron 表达式指定定时任务执行周期：在线Cron表达式生成器 (qqe2.com) 运行项目等待定时任务执行

/**

* 缓存预热定时任务

* @author 乐小鑫

* @version 1.0

*/

@Component

@Slf4j

public class PreCacheUser {

@Resource

private RedisTemplate redisTemplate;

@Resource

private UserService userService;

List mainUserList = Arrays.asList(3L);// 重要用户列表，为该列表的用户开启缓存预热

@Scheduled(cron = "0 5 21 ? * * ")

public void doPreCacheUser() {

// 查出用户存到 Redis 中

for (Long userId : mainUserList) {

QueryWrapper queryWrapper = new QueryWrapper<>();

Page userPage = userService.page(new Page<>(1, 20), queryWrapper);// 查询所有用户

String key = String.format("langhua:user:recommend:%s", userId);

ValueOperations valueOperations = redisTemplate.opsForValue();

// 将查询出来的数据写入缓存

try {

valueOperations.set(key,userPage,30000, TimeUnit.MILLISECONDS);

} catch (Exception e) {

log.error("redis key set error", e);

}

}

}

}

定时任务添加缓存成功✔ 

2. 其他

Quartz：独立于 Spring 的定时任务框架XXL-Job 等分布式任务调度平台

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