Redis缓存工具封装实现

2023-01-16 10:16:34
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1. 方法要求1.1 方法一1.2 方法二1.3 方法三1.4 方法四2. 完整工具类代码

将 StringRedisTemplate 封装成一个缓存工具类,方便以后重复使用。

1.>

在这个工具类中我们完成四个方法:

    方法①:将任意Java对象序列化为json并存储在string类型的key中,并且可以设置TTL过期时间方法②:将任意Java对象序列化为json并存储在string类型的key中,并且可以设置逻辑过期时间,用于处理缓存击穿问题方法③:根据指定的key查询缓存,并反序列化为指定类型,利用缓存空值的方式解决缓存穿透问题方法④:根据指定的key查询缓存,并反序列化为指定类型,需要利用逻辑过期解决缓存击穿问题

    我们新建一个类,先把大致框架写出来,方法的参数可以边写边完善,但是我的方法参数已经完善好了:

    @Component
    public class CacheClient {
    
        private final StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
    
        public CacheClient(StringRedisTemplate stringRedisTemplate) {
            this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate;
        }
    
        //方法一
        public void set(String key, Object value, Long time, TimeUnit unit) {
        }
    
        //方法二
        public void setWithLogicExpire(String key, Object value, Long time, TimeUnit unit) {
        }
    
        //方法三
        public <R, ID> R queryWithPassThrough(String keyPrefix, ID id, Class<R> type,
                                              Long time, TimeUnit unit, Function<ID, R> dbFallback) {
        }
    
        //方法四
        public <R, ID> R queryWithLogicalExpire(String prefix, ID id, String lockPre, Class<R> type,
                                                Long time, TimeUnit unit, Function<ID, R> dbFallback) {
        }
    
        //线程池
        private static final ExecutorService CACHE_REBUILD_EXECUTOR = Executors.newFixedThreadPool(10);
    
        //获取锁
        private boolean tryLock(String key) {
            Boolean flag = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key, "1", LOCK_SHOP_TTL, TimeUnit.SECONDS);
            return BooleanUtil.isTrue(flag);
        }
    
        //释放锁
        private void unLock(String key) {
            stringRedisTemplate.delete(key);
        }
    }

    接下来我们可以不断完善这些方法。

    1.1>
    public void set(String key, Object value, Long time, TimeUnit unit) {
        stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, JSONUtil.toJsonStr(value), time, unit);
    }

    1.2>
    public void setWithLogicExpire(String key, Object value, Long time, TimeUnit unit) {
        RedisData redisData = new RedisData();
        redisData.setData(value);
        redisData.setExpireTime(LocalDateTime.now().plusSeconds(unit.toSeconds(time)));
        stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, JSONUtil.toJsonStr(redisData));
    }

    1.3>
    public <R, ID> R queryWithPassThrough(String keyPrefix, ID id, Class<R> type,
                                              Long time, TimeUnit unit, Function<ID, R> dbFallback) {
        String key = keyPrefix + id;
        //1.从redis中查询商铺缓存
        String json = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
        //2.判断是否存在
        if (StrUtil.isNotBlank(json)) {
            //2.1.存在
            return JSONUtil.toBean(json, type);
        }
        //2.2.不存在
        //判断是否为空值
        if (json != null) {
            //不为null,则必为空
            return null;
        }
        //3.查询数据库
        R r = dbFallback.apply(id);
        if (r == null) {
            //3.1.不存在,缓存空值
            stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, "", CACHE_NULL_TTL, TimeUnit.MINUTES);
        } else {
            //3.2.存在,缓存数据
            this.set(key, r, time, unit);
        }
        return r;
    }
    

    方法三用到了函数式编程,这里非常巧妙,顺便再贴一下调用方法是怎样调用的:

    Shop shop = cacheClient.queryWithPassThrough(CACHE_SHOP_KEY,id,Shop.class,CACHE_SHOP_TTL,TimeUnit.MINUTES,this::getById);
    

    1.4>
    public <R, ID> R queryWithLogicalExpire(String prefix, ID id, String lockPre, Class<R> type,
                                                Long time, TimeUnit unit, Function<ID, R> dbFallback) {
        //1.从redis查询商铺缓存
        String key = prefix + id;
        String json = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
        //2.判断是否存在
        if (StrUtil.isBlank(json)) {
            //未命中,直接返回空
            return null;
        }
        //3.命中,判断是否过期
        RedisData redisData = JSONUtil.toBean(json, RedisData.class);
        R r = JSONUtil.toBean((JSONObject) redisData.getData(), type);
        if (redisData.getExpireTime().isAfter(LocalDateTime.now())) {
            //3.1未过期,直接返回店铺信息
            return r;
        }
        //3.2.已过期,缓存重建
        //3.3.获取锁
        String lockKey = lockPre + id;
        boolean flag = tryLock(lockKey);
        if (flag) {
            //3.4.获取成功
            //4再次检查redis缓存是否过期,做double check
            json = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
            //4.1.判断是否存在
            if (StrUtil.isBlank(json)) {
                //未命中,直接返回空
                return null;
            }
            //4.2.命中,判断是否过期
            redisData = JSONUtil.toBean(json, RedisData.class);
            r = JSONUtil.toBean((JSONObject) redisData.getData(), type);
            if (redisData.getExpireTime().isAfter(LocalDateTime.now())) {
                //4.3.未过期,直接返回店铺信息
                return r;
            }
            //4.4过期,返回旧数据
            CACHE_REBUILD_EXECUTOR.submit(() -> {
                //5.重建缓存
                try {
                    R r1 = dbFallback.apply(id);
                    this.setWithLogicExpire(key, r1, time, unit);
                } catch (Exception e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                } finally {
                    //释放锁
                    unLock(lockKey);
                }
            });
        }
        //7.获取失败,返回旧数据
        return r;
    }
    

    2.>
    @Component
    @Slf4j
    public class CacheClient {
    
        private final StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
    
        public CacheClient(StringRedisTemplate stringRedisTemplate) {
            this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate;
        }
    
        public void set(String key, Object value, Long time, TimeUnit unit) {
            stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, JSONUtil.toJsonStr(value), time, unit);
        }
    
        public void setWithLogicExpire(String key, Object value, Long time, TimeUnit unit) {
            RedisData redisData = new RedisData();
            redisData.setData(value);
            redisData.setExpireTime(LocalDateTime.now().plusSeconds(unit.toSeconds(time)));
            stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, JSONUtil.toJsonStr(redisData));
        }
    
        public <R, ID> R queryWithPassThrough(String keyPrefix, ID id, Class<R> type,
                                              Long time, TimeUnit unit, Function<ID, R> dbFallback) {
            String key = keyPrefix + id;
            //1.从redis中查询商铺缓存
            String json = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
            //2.判断是否存在
            if (StrUtil.isNotBlank(json)) {
                //2.1.存在
                return JSONUtil.toBean(json, type);
            }
            //2.2.不存在
            //判断是否为空值
            if (json != null) {
                //不为null,则必为空
                return null;
            }
            //3.查询数据库
            R r = dbFallback.apply(id);
            if (r == null) {
                //3.1.不存在,缓存空值
                stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, "", CACHE_NULL_TTL, TimeUnit.MINUTES);
            } else {
                //3.2.存在,缓存数据
                this.set(key, r, time, unit);
            }
            return r;
        }
    
        public <R, ID> R queryWithLogicalExpire(String prefix, ID id, String lockPre, Class<R> type,
                                                Long time, TimeUnit unit, Function<ID, R> dbFallback) {
            //1.从redis查询商铺缓存
            String key = prefix + id;
            String json = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
            //2.判断是否存在
            if (StrUtil.isBlank(json)) {
                //未命中,直接返回空
                return null;
            }
            //3.命中,判断是否过期
            RedisData redisData = JSONUtil.toBean(json, RedisData.class);
            R r = JSONUtil.toBean((JSONObject) redisData.getData(), type);
            if (redisData.getExpireTime().isAfter(LocalDateTime.now())) {
                //3.1未过期,直接返回店铺信息
                return r;
            }
            //3.2.已过期,缓存重建
            //3.3.获取锁
            String lockKey = lockPre + id;
            boolean flag = tryLock(lockKey);
            if (flag) {
                //3.4.获取成功
                //4再次检查redis缓存是否过期,做double check
                json = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
                //4.1.判断是否存在
                if (StrUtil.isBlank(json)) {
                    //未命中,直接返回空
                    return null;
                }
                //4.2.命中,判断是否过期
                redisData = JSONUtil.toBean(json, RedisData.class);
                r = JSONUtil.toBean((JSONObject) redisData.getData(), type);
                if (redisData.getExpireTime().isAfter(LocalDateTime.now())) {
                    //4.3.未过期,直接返回店铺信息
                    return r;
                }
                //4.4过期,返回旧数据
                CACHE_REBUILD_EXECUTOR.submit(() -> {
                    //5.重建缓存
                    try {
                        R r1 = dbFallback.apply(id);
                        this.setWithLogicExpire(key, r1, time, unit);
                    } catch (Exception e) {
                        throw new RuntimeException(e);
                    } finally {
                        //释放锁
                        unLock(lockKey);
                    }
                });
            }
            //7.获取失败,返回旧数据
            return r;
        }
    
        private static final ExecutorService CACHE_REBUILD_EXECUTOR = Executors.newFixedThreadPool(10);
    
        //获取锁
        private boolean tryLock(String key) {
            Boolean flag = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key, "1", LOCK_SHOP_TTL, TimeUnit.SECONDS);
            return BooleanUtil.isTrue(flag);
        }
    
        //释放锁
        private void unLock(String key) {
            stringRedisTemplate.delete(key);
        }
    }

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