Вступление

REmote DIctionary Server (Redis) - это хранилище структур данных в памяти. Его можно использовать в качестве простой базы данных, брокера сообщений и для кэширования за счет поддержки различных структур данных.

В этой статье мы создадим простое приложение CRUD и интегрируем Redis с Spring Boot. Для достижения функциональности CRUD мы будем полагаться на интерфейс HashOperations предоставляемый проектом Spring Data Redis.

Redis

Redis - это хранилище данных в памяти с открытым исходным кодом, написанное на C, что делает его невероятно быстрым. Из-за более быстрых операций чтения / записи он обычно используется для кэширования данных. Данные хранятся в Redis в виде пар " ключ-значение", где ключ используется для извлечения значений.

Redis также может сохранять данные на диске, а не хранить их в памяти, используя «моментальные снимки» - путем регулярного копирования своего хранилища данных в памяти.

Предпосылки

Установка Redis

Redis можно легко установить в Linux и macOS. Однако Windows требует небольшого взлома. Мы установим Redis на экземпляр AWS EC2 под управлением Ubuntu 18.04 LTS:

 $ sudo apt install redis-server 

macOS, вы можете установить его через brew :

 $ brew install redis 

После успешной установки redis-server давайте проверим статус процесса Redis, чтобы проверить установку:

 $ systemctl status redis 

Результат показывает состояние redis-server , адрес привязки и порт, который redis-server :

 ● redis-server.service - Advanced key-value store 
 Loaded: loaded (/lib/systemd/system/redis-server.service; enabled; vendor preset: enabled)` 
 Active: active (running) since Tue 2020-03-10 10:06:30 UTC; 3min 2s ago 
 Docs: http://redis.io/documentation, 
 man:redis-server(1) 
 Main PID: 2227 (redis-server) 
 Tasks: 4 (limit: 1152) 
 CGroup: /system.slice/redis-server.service 
 └─2227 /usr/bin/redis-server 127.0.0.1:6379 

По умолчанию конфигурация Redis будет доступна в файле /etc/redis/redis.conf

Включить удаленное подключение к Redis

По умолчанию Redis доступен только с localhost . Чтобы включить удаленное подключение к нашему серверу Redis, обновите адрес привязки в конфигурации Redis до 0.0.0.0 :

 bind 0.0.0.0 ::1 

После обновления перезапустите его:

 $ systemctl restart redis 

Настройка Spring Boot

Самый простой способ начать с пустого приложения Spring Boot - использовать Spring Initializr :

{.ezlazyload}

В качестве альтернативы вы также можете использовать Spring Boot CLI для начальной загрузки приложения:

 $ spring init --dependencies=spring-boot-starter-data-redis redis-spring-boot-demo 

Мы начинаем с spring-boot-starter-data-redis поскольку она включает в себя spring-data-redis , spring-boot-starter и lettuce-core .

Если у вас уже есть приложение Maven / Spring, добавьте зависимость в свой файл pom.xml

 <dependency> 
 <groupId>org.springframework.boot</groupId> 
 <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId> 
 <version>${version}</version> 
 </dependency> 

Или, если вы используете Gradle:

 compile group: 'org.springframework.data', name: 'spring-data-redis', version: '${version}' 

Подключение к серверу Redis

Как всегда, при работе с такими сервисами, как Redis - мы хотим подключить наше приложение к сервису. Доступно несколько соединителей Redis на основе Java - два популярных варианта - Jedis и Lettuce.

Связь с джедаями

Чтобы использовать Jedis, нам нужно добавить его в наш файл pom.xml

 <dependency> 
 <groupId>redis.clients</groupId> 
 <artifactId>jedis</artifactId> 
 <version>${version}</version> 
 </dependency> 

Или, если вы используете Gradle:

 compile group: 'redis.clients', name: 'jedis', version: '${version}' 

После того, как зависимости установлены, нам нужно настроить JedisConnectionFactory :

 @Configuration 
 public class Config { 
 @Bean 
 public JedisConnectionFactory redisConnectionFactory() { 
 JedisConnectionFactory jedisConnectionFactory = new JedisConnectionFactory(); 
 jedisConnectionFactory.setHostName("your_host_name_or_ip"); 
 jedisConnectionFactory.setPort(6379); 
 jedisConnectionFactory.afterPropertiesSet(); 
 return jedisConnectionFactory; 
 } 
 } 

Излишне говорить, что эта настройка выполняется в классе @Configuration Если вы хотите узнать больше об аннотациях ядра Spring Framework , мы вам поможем!

Подключение к салату

Lettuce - это коннектор Redis с открытым исходным кодом на основе Netty, который поставляется с зависимостью для начинающих. Настройка фабрики соединений салата во многом такая же, как и для Jedis:

 @Configuration 
 public class Config { 
 @Bean 
 public LettuceConnectionFactory redisConnectionFactory() { 
 LettuceConnectionFactory lcf = new LettuceConnectionFactory(); 
 lcf.setHostName("your_host_name_or_ip"); 
 lcf.setPort(6379); 
 lcf.afterPropertiesSet(); 
 return lcf; 
 } 
 } 

Хотя их настройка практически одинакова, их использование отличается. Салат-латук позволяет выполнять асинхронные операции и является поточно-ориентированным, в отличие, например, от Jedis.

RedisTemplate

RedisTemplate - это входной класс, предоставляемый Spring Data, через который мы взаимодействуем с сервером Redis.

Мы RedisConnectionFactory экземпляр RedisTemplate чтобы установить соединение:

 public static RedisTemplate<String, User> redisTemplate() { 
 RedisTemplate<String, User> redisTemplate = new RedisTemplate<String ,User>(); 
 redisTemplate.setConnectionFactory(redisConnectionFactory()); 
 redisTemplate.afterPropertiesSet(); 
 return redisTemplate; 
 } 

После установки RedisTemplate становится основной абстракцией операций Redis, которой мы можем управлять. Он также заботится о сериализации и десериализации объектов в байтовые массивы.

По умолчанию RedisTemplate использует JdkSerializationRedisSerializer для сериализации и десериализации объектов.

Механизм сериализации RedisTemplate можно изменить, и Redis предлагает несколько сериализаторов в пакете org.springframework.data.redis.serializer

StringRedisTemplate - это расширение RedisTemplate ориентированное, например, на строковые пары ключ-значение.

Для поддержки различных операций с разными типами данных RedisTemplate предоставляет классы операций, такие как ValueOperations , ListOperations , SetOperations , HashOperations , StreamOperations и т. Д.

Для операций, связанных с хешем, которые мы будем использовать для хранения данных на нашем сервере Redis, мы будем использовать класс HashOperations

HashOperations

Хэши Redis могут содержать n пар ключ-значение и предназначены для использования меньшего объема памяти, что делает их отличным способом хранения объектов в памяти. С HashOperations вспомогательного класса HashOperations мы можем управлять ими.

Чтобы использовать любого из них, мы упаковываем возвращенные хэш - операцию из RedisTemplate экземпляра в HashOperations интерфейс:

 HashOperations hashOperations = redisTemplate.opsForHash(); 

Эти операции включают в себя базовые операции хеш-карты, такие как put() , get() , entries() и т.

 // Sets user object in USER hashmap at userId key 
 hashOperations.put("USER", user.getUserId(), user); 

 // Get value of USER hashmap at userId key 
 hashOperations.get("USER", userId); 

 // Get all hashes in USER hashmap 
 hashOperations.entries("USER"); 

 // Delete the hashkey userId from USER hashmap 
 hashOperations.delete("USER", userId); 

Определение пользовательского репозитория

Теперь давайте продолжим и создадим пользовательский репозиторий, который будет фактически обрабатывать операции CRUD:

 @Repository 
 public class UserRepository { 
 private HashOperations hashOperations; 
 public UserRepository(RedisTemplate redisTemplate) { 
 this.hashOperations = redisTemplate.opsForHash(); 
 } 
 } 

Напротив, в типичном репозитории HashOperations будет чем-то вроде SessionFactory . Используя Redis, вы также можете создать репозиторий, расширив CrudRepository и установив соединение Jedis в @Bean .

В конструкторе мы передаем наш redisTemplate , который должен быть настроен с помощью фабрики соединений Redis.

Теперь, чтобы добавить запись, мы будем использовать:

 hashOperations.put("USER", hashKey, value); 

Один ключ, например USER может иметь несколько hashKey:value . К каждому value можно получить доступ через hashKey для данного ключа.

Или, чтобы получить запись, мы использовали бы:

 value = hashOperations.get("USER", hashKey); 

Определим User :

 public class User { 
 private int userId; 
 private String name; 
 
 // Constructor, getters and setters 
 } 

Имея это в виду, давайте реализуем остальную часть репозитория:

 @Repository 
 public class UserRepository { 
 
 final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(UserRepository.class); 
 private HashOperations hashOperations; 
 
 public UserRepository(RedisTemplate redisTemplate) { 
 this.hashOperations = redisTemplate.opsForHash(); 
 } 
 
 public void create(User user) { 
 hashOperations.put("USER", user.getUserId(), user); 
 logger.info(String.format("User with ID %s saved", user.getUserId())); 
 } 
 
 public User get(String userId) { 
 return (User) hashOperations.get("USER", userId); 
 } 
 
 public Map<String, User> getAll(){ 
 return hashOperations.entries("USER"); 
 } 
 
 public void update(User user) { 
 hashOperations.put("USER", user.getUserId(), user); 
 logger.info(String.format("User with ID %s updated", user.getUserId())); 
 } 
 
 public void delete(String userId) { 
 hashOperations.delete("USER", userId); 
 logger.info(String.format("User with ID %s deleted", userId)); 
 } 
 } 

Теперь, чтобы протестировать приложение, воспользуемся нашим userRepository :

 UserRepository userRepository = new UserRepository(redisTemplate()); 
 
 userRepository.create(new User("1", "username", "emailid")); 
 User user = userRepository.get("1"); 
 userRepository.update(user); 
 userRepository.delete(user.getUserId()); 

Выполнение этого фрагмента кода даст:

 2020-03-30 11:34:11.260 INFO 8772 --- [ main] chredistutorial.UserRepository : User with ID 1 saved 
 2020-03-30 11:34:11.260 INFO 8772 --- [ main] chredistutorial.UserRepository : User with ID 1 updated 
 2020-03-30 11:34:11.260 INFO 8772 --- [ main] chredistutorial.UserRepository : User with ID 1 deleted 

Давайте воспользуемся клиентом Redis, чтобы увидеть, какие данные вставляются, обновляются и удаляются.

• Создание пользователя:
  {.ezlazyload}

• Обновление пользователя:
  {.ezlazyload}

• Удаление пользователя:
  {.ezlazyload}

Заключение

Разработчики Java / Spring все чаще предпочитают Spring Boot, потому что он легкий и простой в использовании. Это значительно упрощает процесс начальной загрузки приложений и помогает сконцентрироваться на реальной бизнес-логике, а не связывать все вместе.

Redis, с другой стороны, является чрезвычайно популярной базой данных в памяти, что делает ее отличным компаньоном для микросервисов.

Redis часто используется микросервисами для управления кешем, чтобы уменьшить количество обращений к серверу из базы данных. В этом новом мире систем оплаты за использование это может эффективно снизить эксплуатационные расходы для предприятий и предприятий.