【Redis】缓存工具封装

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【Redis】缓存工具封装

文章目录


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

1. 方法要求

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 方法一

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

1.2 方法二

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 方法三

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 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) {
    //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. 完整工具类代码

@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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