spring-boot-demo/demo-cache/demo-cache-redis/README.md

## spring-boot-demo-cache-redis

> 此 demo 主要演示了 Spring Boot 如何整合 redis，操作redis中的数据，并使用redis缓存数据。连接池使用  Lettuce。

## 1.开发步骤

### 1.1.添加依赖

```xml
<dependencies>
  <dependency>
    <groupId>com.xkcoding</groupId>
    <artifactId>common-tools</artifactId>
  </dependency>

  <dependency>
    <groupId>com.xkcoding</groupId>
    <artifactId>demo-cache-api</artifactId>
    <version>1.0.0-SNAPSHOT</version>
  </dependency>

  <dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
  </dependency>

  <dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
  </dependency>

  <!-- 对象池，如果存在该依赖会自动注入 -->
  <!-- https://docs.spring.io/spring-boot/docs/3.0.0-M4/reference/htmlsingle/#data.nosql.redis.connecting -->
  <dependency>
    <groupId>org.apache.commons</groupId>
    <artifactId>commons-pool2</artifactId>
  </dependency>

  <dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
    <scope>test</scope>
  </dependency>

  <dependency>
    <groupId>org.projectlombok</groupId>
    <artifactId>lombok</artifactId>
    <optional>true</optional>
  </dependency>
</dependencies>
```

### 1.2.配置文件

```yaml
spring:
  redis:
    host: localhost
    # 连接超时时间（记得添加单位，Duration）
    timeout: 10000ms
    # Redis默认情况下有16个分片，这里配置具体使用的分片
    # database: 0
    lettuce:
      pool:
        # 连接池最大连接数（使用负值表示没有限制） 默认 8
        max-active: 8
        # 连接池最大阻塞等待时间（使用负值表示没有限制） 默认 -1
        max-wait: -1ms
        # 连接池中的最大空闲连接 默认 8
        max-idle: 8
        # 连接池中的最小空闲连接 默认 0
        min-idle: 0
  cache:
    # 一般来说是不用配置的，Spring Cache 会根据依赖的包自行装配
    type: redis
logging:
  level:
    com.xkcoding: debug
```

### 1.3.自动装配Redis缓存管理

```java
@EnableCaching
@Configuration
@AutoConfigureAfter(RedisAutoConfiguration.class)
public class RedisCacheAutoConfiguration {

    /**
     * 默认情况下的模板只能支持RedisTemplate<String, String>，也就是只能存入字符串，因此支持序列化
     */
    @Bean
    public RedisTemplate<String, Serializable> redisCacheTemplate(LettuceConnectionFactory redisConnectionFactory) {
        RedisTemplate<String, Serializable> template = new RedisTemplate<>();
        template.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        template.setValueSerializer(new GenericJackson2JsonRedisSerializer());
        template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
        return template;
    }

    /**
     * 配置使用注解的时候缓存配置，默认是序列化反序列化的形式，加上此配置则为 json 形式
     */
    @Bean
    public CacheManager cacheManager(RedisConnectionFactory factory) {
        // 配置序列化
        RedisCacheConfiguration config = RedisCacheConfiguration.defaultCacheConfig();
        RedisCacheConfiguration redisCacheConfiguration =
            config.serializeKeysWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(new StringRedisSerializer()))
                .serializeValuesWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(new GenericJackson2JsonRedisSerializer()));

        return RedisCacheManager.builder(factory).cacheDefaults(redisCacheConfiguration).build();
    }
}
```

### 1.4.缓存通过注解实现

> 为了减少重复代码，该部分我将其抽取实现在 demo-cache-api 模块中

```java
@Slf4j
@Service
public class UserService {
    /**
     * 模拟数据库
     */
    private static final Map<Long, User> DATABASES = new HashMap<>() {{
        put(1L, new User(1L, "user1"));
        put(2L, new User(2L, "user2"));
        put(3L, new User(3L, "user3"));
    }};

    /**
     * 保存或修改用户
     *
     * @param user 用户对象
     * @return 操作结果
     */
    @CachePut(value = "user", key = "#user.id")
    public User saveOrUpdate(User user) {
        DATABASES.put(user.getId(), user);
        log.info("保存用户【user】= {}", user);
        return user;
    }

    /**
     * 获取用户
     *
     * @param id key值
     * @return 返回结果
     */
    @Cacheable(value = "user", key = "#id")
    public User get(Long id) {
        // 我们假设从数据库读取
        log.info("查询用户【id】= {}", id);
        return DATABASES.get(id);
    }

    /**
     * 删除
     *
     * @param id key值
     */
    @CacheEvict(value = "user", key = "#id")
    public void delete(Long id) {
        DATABASES.remove(id);
        log.info("删除用户【id】= {}", id);
    }
}
```

## 2.测试

### 2.1.环境搭建

主要是 redis 环境的搭建，这里我提供了 docker-compose 文件，方便同学们一键启动测试环境

```bash
$ cd demo-cache/demo-cache-redis
$ docker compose -f docker-compose.env.yml up
```

### 2.2.测试 Redis 基础功能

> 主要测试使用 `RedisTemplate` 操作 `Redis` 中的数据，查看是否正常序列化：
>
> - opsForValue：对应 String（字符串）
> - opsForZSet：对应 ZSet（有序集合）
> - opsForHash：对应 Hash（哈希）
> - opsForList：对应 List（列表）
> - opsForSet：对应 Set（集合）
> - opsForGeo：** 对应 GEO（地理位置）

```java
@Slf4j
@SpringBootTest
public class RedisTest {

    @Autowired
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

    @Autowired
    private RedisTemplate<String, Serializable> redisCacheTemplate;

    /**
     * 测试 Redis 操作
     */
    @Test
    public void get() throws InterruptedException {
        // 测试线程安全，程序结束查看redis中count的值是否为1000
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(1000);
        CountDownLatch wait = new CountDownLatch(1000);
        IntStream.range(0, 1000).forEach(i -> executorService.execute(() -> {
            stringRedisTemplate.opsForValue().increment("count", 1);
            wait.countDown();
        }));
        wait.await();
        log.debug("【count】= {}", stringRedisTemplate.opsForValue().getAndExpire("count", Duration.ofSeconds(10)));

        stringRedisTemplate.opsForValue().set("k1", "v1");
        String k1 = stringRedisTemplate.opsForValue().getAndExpire("k1", Duration.ofSeconds(10));
        log.debug("【k1】= {}", k1);

        // 以下演示整合，具体Redis命令可以参考官方文档
        String key = "xkcoding:user:1";
        redisCacheTemplate.opsForValue().set(key, new User(1L, "user1"));
        // 对应 String（字符串）
        User user = (User) redisCacheTemplate.opsForValue().get(key);
        String userSerialized = stringRedisTemplate.opsForValue().getAndExpire(key, Duration.ofSeconds(10));
        log.debug("【user】= {}", user);
        log.debug("【userSerialized】= {}", userSerialized);
    }
}
```

### 2.3.测试Redis缓存是否生效

```java
@Slf4j
@SpringBootTest
public class UserServiceTest {
    @Autowired
    private UserService userService;

    /**
     * 获取两次，查看日志验证缓存
     */
    @Test
    public void getTwice() {
        // 模拟查询id为1的用户
        User user1 = userService.get(1L);
        log.debug("【user1】= {}", user1);

        // 再次查询
        User user2 = userService.get(1L);
        log.debug("【user2】= {}", user2);
        // 查看日志，只打印一次日志，证明缓存生效
    }

    /**
     * 先存，再查询，查看日志验证缓存
     */
    @Test
    public void getAfterSave() {
        userService.saveOrUpdate(new User(4L, "测试中文"));

        User user = userService.get(4L);
        log.debug("【user】= {}", user);
        // 查看日志，只打印保存用户的日志，查询是未触发查询日志，因此缓存生效
    }

    /**
     * 测试删除，查看redis是否存在缓存数据
     */
    @Test
    public void deleteUser() {
        // 查询一次，使redis中存在缓存数据
        userService.get(1L);
        // 删除，查看redis是否存在缓存数据
        userService.delete(1L);
    }

}
```

## 3.参考

- [Spring Boot 官方文档之连接 Redis](https://docs.spring.io/spring-boot/docs/3.0.0-M4/reference/htmlsingle/#data.nosql.redis)
- [Spring Boot 官方文档之 Redis 缓存](https://docs.spring.io/spring-boot/docs/3.0.0-M4/reference/htmlsingle/#io.caching.provider.redis)
- [spring-data-redis 官方文档](https://docs.spring.io/spring-data/redis/docs/3.0.0-M5/reference/html/)
- [Redis 官方文档](https://redis.io/docs/)