【Spring学习】Spring Data Redis：RedisTemplate、Repository、Cache注解

1，spring-data-redis官网

1）特点

提供了对不同Redis客户端的整合（Lettuce和Jedis）
提供了RedisTemplate统一API来操作Redis
支持Redis的发布订阅模型
支持Redis哨兵和Redis集群
支持基于Lettuce的响应式编程
支持基于JDK、JSON、字符串、Spring独享的数据序列化及反序列化
支持基于Redis的JDKCollection实现

2，RedisTemplate

SpringDataRedis中提供了RedisTemplate工具类，其中封装了各种对Redis的操作。

1）常用API

api	说明
redisTemplate.opsForValue();	操作字符串
redisTemplate.opsForHash();	操作hash
redisTemplate.opsForList();	操作list
redisTemplate.opsForSet();	操作set
redisTemplate.opsForZSet();	操作有序set
redisTemplate.expire(key, 60 * 10000 * 30, TimeUnit.MILLISECONDS);	设置过期时间

1>API:String

redisTemplate.opsForValue().set("name","tom")

说明	api	备注
添加单值	`.set(key,value)`
获取单值	`.get(key)`
添加单值并返回这个值是否已经存在	`.setIfAbsent(key, value)`
添加单值并返回旧值	`.getAndSet(key, value)`
批量添加	`Map<String,String> maps;` `.multiSet(maps)`
批量获取	`List<String> keys;` `.multiGet(keys)`
数值型+1	`.increment(key,1)`
设置过期时间	`set(key, value, timeout, TimeUnit.SECONDS)`	过期返回null
字符串追加	`.append(key,"Hello");`

2>API:List数据

template.opsForList().range("list",0,-1)

说明	api	备注
单个插入	Long leftPush(key, value);	返回操作后的列表的长度
批量插入	Long leftPushAll(K key, V… values);	返回操作后的列表的长度； values可以是`String[]`、`List<Object>`
查看	`.range(key,0,-1)`	从左往右：0,1,2；从右往左：-1,-2,-3；可做分页
弹出最左边的元素	`.leftPop("list")`	弹出之后该值在列表中将不复存在
修改	`set(key, index, value)`
key存在则插入	`Long rightPushIfPresent(K key, V value);`	返回操作后的列表的长度
求subList	`.trim(key,1,-1)`
移除元素	Long remove(key, long count, Object value);	count> 0：删除从左到右共count个等于value的元素。 count <0：删除等于从右到左共count个等于value的元素。 count = 0：删除等于value的所有元素。
求长度	`.size(key)`

3>API:Hash操作

一个key1对应一个Map，map中每个value中@class后面对应的值为类信息。
在这里插入图片描述

template.opsForHash().put("redisHash","name","tom");

说明	api	备注
单插入	`.put(redisKey,hashKey, value)`
批量插入	`Map<String,Object> map` `.putAll(key, map)`
查单数据	`.get(redisKey,hashKey)`
查所有数据	`.entries(redisHash)`
查key是否存在	`Boolean hasKey(redisKey, Object hashKey);`
批量获取Hash值	`List multiGet(redisKey, List<Object> kes);`
获取key集合	`Set keys(redisKey)`
批量删除	`Long delete(redisKey, Object… hashKeys)`
数值型value + 5	increment(redisKey, hashKey, 5)	返回操作后的value值
hashkey不存在时设置value	`Boolean putIfAbsent(redisKey,hashKey, value)`	存在返回true，不存在返回true

遍历：

Cursor<Map.Entry<Object, Object>> curosr = template.opsForHash().scan("redisHash", ScanOptions.ScanOptions.NONE);
        while(curosr.hasNext()){
            Map.Entry<Object, Object> entry = curosr.next();
            System.out.println(entry.getKey()+":"+entry.getValue());
        }

4>API:Set数据

template.opsForSet().add(k,v)

说明	api	备注
添加	`Long add(key, V… values);`	values可以是：`String[]`
查看所有	.members(key)
查询长度	.size(key)
查询元素是否存在	`Boolean isMember(key, Object o);`
批量删除	`Long remove(key, Object… values);`	values可以是：`String[]`
随机移除	`V pop(K key);`
将元素value 从 sourcekey所在集合移动到 destKey所在集合	`Boolean move(sourcekey, V value, destKey)`	移动后sourcekey集合再没有value元素，destKey集合去重。
求两个集合的交集	`Set intersect(K key, K otherKey);`
求多个无序集合的交集	`Set intersect(K key, Collection otherKeys);`
求多个无序集合的并集	`Set union(K key, Collection otherKeys);`

遍历：

Cursor<Object> curosr = template.opsForSet().scan("setTest", ScanOptions.NONE);
        while(curosr.hasNext()){
            System.out.println(curosr.next());
        }

5>API:ZSet集合

有序的Set集合，排序依据是Score。

template.opsForZSet().add("zset1","zset-1",1.0)

说明	api	备注
添加单个元素	`Boolean add(k, v, double score)`	返回元素是否已存在
批量添加元素	`Long add(k, Set<TypedTuple> tuples)`	举例：见下文1.
批量删除	`Long remove(K key, Object… values);`
排序按分数值asc，返回成员o的排名	`Long rank(key, Object o);`	排名从0开始
排序按分数值desc，返回成员o的排名	`Long reverseRank(key, Object o);`	排名从0开始
按区间查询，按分数值asc	`Set range(key, 0, -1);`
增加元素的score值，并返回增加后的值	`Double incrementScore(K key, V value, double delta);`

批量添加元素

ZSetOperations.TypedTuple<Object> objectTypedTuple1 = new DefaultTypedTuple<Object>("zset-5",9.6);
        ZSetOperations.TypedTuple<Object> objectTypedTuple2 = new DefaultTypedTuple<Object>("zset-6",9.9);
        Set<ZSetOperations.TypedTuple<Object>> tuples = new HashSet<ZSetOperations.TypedTuple<Object>>();
        tuples.add(objectTypedTuple1);
        tuples.add(objectTypedTuple2);
        System.out.println(template.opsForZSet().add("zset1",tuples));
        System.out.println(template.opsForZSet().range("zset1",0,-1));

遍历

Cursor<ZSetOperations.TypedTuple<Object>> cursor = template.opsForZSet().scan("zzset1", ScanOptions.NONE);
        while (cursor.hasNext()){
            ZSetOperations.TypedTuple<Object> item = cursor.next();
            System.out.println(item.getValue() + ":" + item.getScore());
        }

2）使用

1>依赖

<!--        Redis依赖-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
        </dependency>
<!--        连接池依赖-->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.commons</groupId>
            <artifactId>commons-pool2</artifactId>
        </dependency>

2>配置文件

spring:
  redis:
    host: 127.0.0.1  # Redis服务器地址
    port: 6379       # Redis服务器连接端口 
    timeout:0        # 连接超时时间（毫秒）
#   database: 0      # Redis数据库索引（默认为0）
#   password:        # Redis服务器连接密码（默认为空）
    lettuce:         # 使用的是lettuce连接池
      pool:
        max-active: 8 # 连接池最大连接数（使用负值表示没有限制）
        max-idle: 8   # 连接池中的最大空闲连接
        min-idle: 0   # 连接池中的最小空闲连接
        max-wait: 100 # 连接池最大阻塞等待时间（使用负值表示没有限制）

1>序列化配置

RedisTemplate默认采用JDK的序列化工具，序列化为字节形式，在redis中可读性很差。
修改默认的序列化方式为jackson：

@Configuration
public class RedisConfig {
    @Bean     //RedisConnectionFactory不需要我们创建Spring会帮助我们创建
    public RedisTemplate<String,Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory connectionFactory){
//        1.创建RedisTemplate对象
          RedisTemplate<String,Object> template = new RedisTemplate<>();
//        2.设置连接工厂
          template.setConnectionFactory(connectionFactory);
//        3.创建JSON序列化工具
          GenericJackson2JsonRedisSerializer jsonRedisSerializer = new GenericJackson2JsonRedisSerializer();
//        4.设置Key的序列化
          template.setKeySerializer(RedisSerializer.string());
          template.setHashKeySerializer(RedisSerializer.string());
//        5.设置Value的序列化   jsonRedisSerializer使我们第三步new出来的
          template.setValueSerializer(jsonRedisSerializer);
          template.setHashValueSerializer(jsonRedisSerializer);
//        6.返回
        return template;
        
    }
}

但是json序列号可能导致一些其他的问题：JSON序列化器会将类的class类型写入到JSON结果中并存入Redis，会带来额外的内存开销。
为了节省内存空间，我们并不会使用JSON序列化器来处理value，而是统一使用String序列化器，要求只能存储String类型的key哈value，当要存储Java对象时，手动完成对象的序列化和反序列化。

4>java实现

public class RedisUtil {
    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;

    /**
     * 批量删除对应的value
     * 
     * @param keys
     */
    public void remove(final String... keys) {
        for (String key : keys) {
            remove(key);
        }
    }

    /**
     * 批量删除key
     * 
     * @param pattern
     */
    public void removePattern(final String pattern) {
        Set<Serializable> keys = redisTemplate.keys(pattern);
        if (keys.size() > 0)
            redisTemplate.delete(keys);
    }

    public void remove(final String key) {
        if (exists(key)) {
            redisTemplate.delete(key);
        }
    }
    
    public boolean exists(final String key) {
        return redisTemplate.hasKey(key);
    }

    public String get(final String key) {
        Object result = null;
        ValueOperations<Serializable, Object> operations = redisTemplate.opsForValue();
        result = operations.get(key);
        if (result == null) {
            return null;
        }
        return result.toString();
    }
    
    public boolean set(final String key, Object value) {
        boolean result = false;
        try {
            ValueOperations<Serializable, Object> operations = redisTemplate.opsForValue();
            operations.set(key, value);
            result = true;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return result;
    }

    public boolean set(final String key, Object value, Long expireTime) {
        boolean result = false;
        try {
            ValueOperations<Serializable, Object> operations = redisTemplate.opsForValue();
            operations.set(key, value);
            redisTemplate.expire(key, expireTime, TimeUnit.SECONDS);
            result = true;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return result;
    }

    public boolean hmset(String key, Map<String, String> value) {
        boolean result = false;
        try {
            redisTemplate.opsForHash().putAll(key, value);
            result = true;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return result;
    }

    public Map<String, String> hmget(String key) {
        Map<String, String> result = null;
        try {
            result = redisTemplate.opsForHash().entries(key);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return result;
    }
}

3）StringRedisTemplate

key和value的序列化方式默认就是String方式，省去了我们自定义RedisTemplate的过程。

    @Autowired
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
//  JSON工具
    private static final ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
 
    @Test
    void testStringTemplate() throws JsonProcessingException {
//      准备对象
        User user = new User("abc", 18);
//      手动序列化
        String json = mapper.writeValueAsString(user);
//      写入一条数据到Redis
        stringRedisTemplate.opsForValue().set("user:200",json);
 
//      读取数据
        String s = stringRedisTemplate.opsForValue().get("user:200");
//      反序列化
        User user1 = mapper.readValue(s,User.class);
        System.out.println(user1);
    }

3，Redis数据序列化

4，Repository操作

5，Spring Cache

Spring 3.1 引入了对 Cache 的支持，使用使用 JCache（JSR-107）注解简化开发。

1）org.springframework.cache.Cache接口

包含了缓存的各种操作集合；
提供了各种xxxCache 的实现，比如：RedisCache

2）org.springframework.cache.CacheManager接口

定义了创建、配置、获取、管理和控制多个唯一命名的 Cache。这些 Cache 存在于 CacheManager 的上下文中。
提供了各种xxxCacheManager 的实现，比如RedisCacheManager。

3）相关注解

1>@EnableCaching

开启基于注解的缓存；
作用在缓存配置类上或者SpringBoot 的主启动类上；

2>@Cacheable

缓存注解。

使用注意：

基于AOP去实现的，所以必须通过IOC对象去调用。
要缓存的 Java 对象必须实现 Serializable 接口。

@Cacheable(
            cacheNames = "usersBySpEL",
            //key通过变量拼接
            key="#root.methodName + '[' + #id + ']'",
            //id大于1才缓存。可缺省
            condition = "#id > 1",
            //当id大于10时，条件为true，方法返回值不会被缓存。可缺省
            unless = "#id > 10")
    public User getUserBySpEL(Integer id) {
    }
    
@Cacheable(value = {"menuById"}, key = "'id-' + #menu.id")
    public Menu findById(Menu menu) {
        return menu;
    }

常用属性	说明	备注	代码示例
cacheNames/value	缓存名称，用来划分不同的缓存区，避免相同key值互相影响。	可以是单值、数组；在redis中相当于key的一级目录，支持`:`拼接多层目录	`cacheNames = "users"` `cacheNames = {"users","account"}`
key	缓存数据时使用的 key，默认是方法参数。可以使用 spEL 表达式来编写
keyGenerator	key 的生成器，统一管理key。	key 和 keyGenerator 二选一使用，同时使用会导致异常。	`keyGenerator = "myKeyGenerator"`
cacheManager	指定缓存管理器，从哪个缓存管理器里面获取缓存
condition	可以用来指定符合条件的情况下才缓存
unless	否定缓存。	当 unless 指定的条件为 true ，方法的返回值就不会被缓存	通过 #result 获取方法结果进行判断。
sync	是否使用异步模式。	默认是方法执行完，以同步的方式将方法返回的结果存在缓存中

spEL常用元数据：

说明	示例	备注
#root.methodName	当前被调用的方法名
#root.method.name	当前被调用的方法
#root.target	当前被调用的目标对象
#root.targetClass	当前被调用的目标对象类
#root.args[0]	当前被调用的方法的参数列表
#root.cacheds[0].name	当前方法调用使用的缓存区列表
#参数名或 #p0 或 #a0	方法的参数名; 0代表参数的索引
#result	方法执行后的返回值	如果没有执行则没有内容

3>@CachePut

主要针对配置，能够根据方法的请求参数对其结果进行缓存。

区别于 @Cacheable，它每次都会触发真实方法的调用，可以保证缓存的一致性。
属性与 @Cacheable 类同。

4>@CacheEvict

根据一定的条件对缓存进行清空。

标记在类上时表示其中所有方法的执行都会触发缓存的清除操作；

常用属性	说明	备注	代码示例
value
key
condition
allEntries	为true时，清除value属性值中的所有缓存；默认为false，可以指定清除value属性值下具体某个key的缓存
beforeInvocation	1. 默认是false，即在方法执行成功后触发删除缓存的操作； 2.如果方法抛出异常未能成功返回，不会触发删除缓存的操作 3.当改为true时，方法执行之前会清除指定的缓存，这样不论方法执行成功还是失败都会清除缓存