Redis 工具类 与 Redis 布隆过滤器

Redis 工具类

1. 核心依赖

<!--redis-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>com.google.guava</groupId>
    <artifactId>guava</artifactId>
    <version>31.1-jre</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>com.alibaba</groupId>
    <artifactId>fastjson</artifactId>
    <version>1.2.31</version>
</dependency>

2. 序列化

public class FastJsonRedisSerializer<T> implements RedisSerializer<T> {
 
    public static final Charset DEFAULT_CHARSET = Charset.forName("UTF-8");
 
    private Class<T> clazz;
 
    static {
        ParserConfig.getGlobalInstance().setAutoTypeSupport(true);
    }
 
    public FastJsonRedisSerializer(Class<T> clazz) {
        super();
        this.clazz = clazz;
    }
 
    @Override
    public byte[] serialize(T t) throws SerializationException {
        if (t == null) {
            return new byte[0];
        }
        return JSON.toJSONString(t, SerializerFeature.WriteClassName).getBytes(DEFAULT_CHARSET);
    }
 
    @Override
    public T deserialize(byte[] bytes) throws SerializationException {
        if (bytes == null || bytes.length <= 0) {
            return null;
        }
        String str = new String(bytes, DEFAULT_CHARSET);
        return JSON.parseObject(str, clazz);
    }

    protected JavaType getJavaType(Class<?> clazz)
    {
        return TypeFactory.defaultInstance().constructType(clazz);
    }
}
@Configuration
public class RedisSerializeConfig {

    @Bean
    @SuppressWarnings(value = { "unchecked", "rawtypes" })
    public RedisTemplate<Object, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory connectionFactory) {
        RedisTemplate<Object, Object> template = new RedisTemplate<Object, Object>();
        template.setConnectionFactory(connectionFactory);
        FastJsonRedisSerializer serializer = new FastJsonRedisSerializer(Object.class);
        // 使用StringRedisSerializer来序列化和反序列化redis的key值
        template.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        template.setValueSerializer(serializer);
        // Hash的key也采用StringRedisSerializer的序列化方式
        template.setHashKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        template.setHashValueSerializer(serializer);
        template.afterPropertiesSet();
        return template;
    }
}

3. 布隆过滤器

/**
 * 算法过程:
 * 1. 首先需要k个hash函数,每个函数可以把key散列成为1个整数
 * 2. 初始化时,需要一个长度为n比特的数组,每个比特位初始化为0
 * 3. 某个key加入集合时,用k个hash函数计算出k个散列值,并把数组中对应的比特位置为1
 * 4. 判断某个key是否在集合时,用k个hash函数计算出k个散列值,并查询数组中对应的比特位,如果所有的比特位都是1,认为在集合中。
 **/
@Component
public class BloomFilterHelper<T> {

    private int numHashFunctions;

    private int bitSize;

    private Funnel<T> funnel;

    private static final int NUM_BITS = (int) 1e4;
    private static final double RATE = 0.03;//不存在误判为存在的概率

    private static void funnel(@Nullable Object o, PrimitiveSink primitiveSink) {
        primitiveSink.putBytes(o.toString().getBytes());
    }

    public BloomFilterHelper() {
        this((Funnel) BloomFilterHelper::funnel, NUM_BITS, RATE);
    }
    public BloomFilterHelper(Funnel<T> funnel, int expectedInsertions, double fpp) {
        this.funnel = funnel;
        // 计算bit数组长度
        bitSize = optimalNumOfBits(expectedInsertions, fpp);
        // 计算hash方法执行次数
        numHashFunctions = optimalNumOfHashFunctions(expectedInsertions, bitSize);
    }

    public int[] getHashOffset() {
        return new int[numHashFunctions];
    }

    public int[] murmurHashOffset(T value) {
        int[] offset = new int[numHashFunctions];

        long hash64 = Hashing.murmur3_128().hashObject(value, funnel).asLong();
        int hash1 = (int) hash64;
        int hash2 = (int) (hash64 >>> 32);
        for (int i = 1; i <= numHashFunctions; i++) {
            int nextHash = hash1 + i * hash2;
            if (nextHash < 0) {
                nextHash = ~nextHash;
            }
            offset[i - 1] = nextHash % bitSize;
        }
        return offset;
    }

    /**
     * 计算bit数组长度
     */
    private int optimalNumOfBits(long n, double p) {
        if (p == 0) {
            // 设定最小期望长度
            p = Double.MIN_VALUE;
        }
        return (int) (-n * Math.log(p) / (Math.log(2) * Math.log(2)));
    }

    /**
     * 计算hash方法执行次数
     */
    private int optimalNumOfHashFunctions(long n, long m) {
        return Math.max(1, (int) Math.round((double) m / n * Math.log(2)));
    }
}
@Component
@RequiredArgsConstructor
public class RedisBloomFilter {

    private final RedisTemplate redisTemplate;

    private final BloomFilterHelper bloomFilterHelper;

    public void init(String bloomFilterName) {
        int[] offset = bloomFilterHelper.getHashOffset();
        for (int i : offset) {
            redisTemplate.opsForValue().setBit(bloomFilterName, i, true);
        }
    }

    /**
     * 根据给定的布隆过滤器添加值
     */
    public <T> void add(String bloomFilterName, T value) {
        int[] offset = bloomFilterHelper.murmurHashOffset(value);
        for (int i : offset) {
            redisTemplate.opsForValue().setBit(bloomFilterName, i, true);
        }
    }

    /**
     * 根据给定的布隆过滤器判断值是否存在
     */
    public <T> boolean contains(String bloomFilterName, T value) {
        int[] offset = bloomFilterHelper.murmurHashOffset(value);
        for (int i : offset) {
            if (!redisTemplate.opsForValue().getBit(bloomFilterName, i)) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }

}

4. Redis工具类

@Component
@RequiredArgsConstructor
@Slf4j
@SuppressWarnings(value = { "unchecked", "rawtypes" })
public class RedisCache {

    private final RedisTemplate redisTemplate;

    private final RedisBloomFilter redisBloomFilter;

    /**
     * 设置有效时间
     *
     * @param key Redis键
     * @param timeout 超时时间
     * @return true=设置成功;false=设置失败
     */
    public Boolean expire(final String key, final long timeout, final TimeUnit timeUnit) {
        log.info("为 Redis 的键值设置超时时间\t[{}]-[{}  {}]", key, timeout, timeUnit.name());
        return redisTemplate.expire(key, timeout, timeUnit);
    }

    /**
     * 原子设置过期时间
     * @param key
     * @param value
     * @param timeout
     */
    public <T> void execute(final String key, final T value, final long timeout, final TimeUnit timeUnit) {
        log.info("尝试存入 Redis\t[{}]-[{}],超时时间:[{}  {}]", key, value, timeout, timeUnit.name());
        redisTemplate.execute(new SessionCallback() {
            @Override
            public Object execute(RedisOperations redisOperations) throws DataAccessException {
                redisOperations.multi();
                redisOperations.opsForValue().set(key, value);
                redisOperations.expire(key, timeout, timeUnit);
                return redisOperations.exec();
            }
        });
    }

    /**
     *  获得对象的剩余存活时间
     * @param key 键
     * @return 剩余存活时间
     */
    public long getKeyTTL(final String key, final TimeUnit timeUnit) {
        int ttl = Math.toIntExact(redisTemplate.opsForValue().getOperations().getExpire(key));
        String message = null;
        switch (ttl) {
            case -1:
                message = "没有设置过期时间";
                break;
            case -2:
                message = "key不存在";
                break;
            default:
                message = ttl + "  " + TimeUnit.SECONDS.name();
                break;
        }
        log.info("查询 Redis key[{}] 剩余存活时间:{}", key, message);
        return TimeUnit.SECONDS.convert(ttl, timeUnit);
    }

    /**
     * 缓存基本的对象,Integer、String、实体类等
     *
     * @param key 缓存的键值
     * @param value 缓存的值
     */
    public <T> void setCacheObject(final String key, final T value) {
        log.info("存入 Redis\t[{}]-[{}]", key, value);
        redisTemplate.opsForValue().set(key, value);
    }

    /**
     * 缓存基本的对象,Integer、String、实体类等
     *
     * @param key 缓存的键值
     * @param value 缓存的值
     * @param timout 超时时间
     */
    public <T> void setCacheObject(final String key, final T value, final long timout, final TimeUnit timeUnit) {
        log.info("存入 Redis\t[{}]-[{}],超时时间:[{}  {}]", key, value, timout, timeUnit.name());
        redisTemplate.opsForValue().set(key, value, timout, timeUnit);
    }

    /**
     * 获取键值
     * @param key 键
     * @return 键对应的值,并封装成 Optional 对象
     * @param <T>
     */
    public <T> Optional<T> getCacheObject(final String key) {
        T value = (T) redisTemplate.opsForValue().get(key);
        log.info("查询 Redis\t[{}]-[{}]", key, value);
        return Optional.ofNullable(value);
    }

    /**
     * 让指定 Redis 键值进行自减
     * @param key 键
     * @return 自减后的值
     */
    public long decrementCacheNumber(final String key) {
        long number = redisTemplate.opsForValue().decrement(key);
        log.info("Redis key[{}] 自减后:{}", key, number);
        return number;
    }

    /**
     * 让指定 Redis 键值进行自增
     * @param key 键
     * @return 自增后的值
     */
    public long incrementCacheNumber(final String key) {
        long number = redisTemplate.opsForValue().increment(key);
        log.info("Redis key[{}] 自增后:{}", key, number);
        return number;
    }

    /**
     * 初始化布隆过滤器
     * @param bloomFilterName
     */
    public void initBloomFilter(final String bloomFilterName) {
        log.info("初始化布隆过滤器[{}]", bloomFilterName);
        redisTemplate.execute(new SessionCallback() {
            @Override
            public Object execute(RedisOperations redisOperations) throws DataAccessException {
                redisOperations.multi();
                redisBloomFilter.init(bloomFilterName);
                return redisOperations.exec();
            }
        });
    }

    /**
     * 初始化布隆过滤器
     * @param bloomFilterName
     * @param timeout
     * @param timeUnit
     */
    public void initBloomFilter(final String bloomFilterName, final long timeout, final TimeUnit timeUnit) {
        redisTemplate.execute(new SessionCallback() {
            @Override
            public Object execute(RedisOperations redisOperations) throws DataAccessException {
                redisOperations.multi();
                redisBloomFilter.init(bloomFilterName);
                expire(bloomFilterName, timeout, timeUnit);
                return redisOperations.exec();
            }
        });
    }

    /**
     * 加入布隆过滤器
     * @param bloomFilterName 隆过滤器的名字
     * @param key key 键
     */
    public <T> void addToBloomFilter(final String bloomFilterName, final T key) {
        log.info("加入布隆过滤器[{}]\tkey[{}]", bloomFilterName, key);
        redisTemplate.execute(new SessionCallback() {
            @Override
            public Object execute(RedisOperations redisOperations) throws DataAccessException {
                redisOperations.multi();
                redisBloomFilter.add(bloomFilterName, key);
                return redisOperations.exec();
            }
        });
    }

    /**
     * 布隆过滤器是否存在该键值
     * @param bloomFilterName 布隆过滤器的名字
     * @param key 键
     * @return 键是否存在
     */
    public <T> boolean containsInBloomFilter(final String bloomFilterName, final T key) {
        boolean flag = redisBloomFilter.contains(bloomFilterName, key);
        log.info("key[{}]\t是否存在于布隆过滤器[{}]:\t{}", key, bloomFilterName, flag);
        return flag;
    }

    /**
     * 缓存Map
     *
     * @param key
     * @param data
     */
    public <K, T> void setCacheMap(final String key, final Map<K, T> data) {
        if (Objects.nonNull(data)) {
            log.info("Map 存入 Redis\t[{}]-[{}]", key, data);
            redisTemplate.opsForHash().putAll(key, data);
        }
    }

    /**
     * 缓存Map
     *
     * @param key
     * @param data
     */
    public <K, T> void setCacheMap(final String key, final Map<K, T> data, long timeout, final TimeUnit timeUnit) {
        if (Objects.nonNull(data)) {
            Map<String, T> map = new HashMap<>();
            data.entrySet().stream().parallel().forEach(entry -> {
                map.put(entry.getKey().toString(), entry.getValue());
            });
            log.info("尝试存入 Redis\t[{}]-[{}] 超时时间:[{}  {}]", key, map, timeout, timeUnit.name());
            redisTemplate.execute(new SessionCallback() {
                @Override
                public Object execute(RedisOperations redisOperations) throws DataAccessException {
                    redisOperations.multi();
                    redisTemplate.opsForHash().putAll(key, map);
                    expire(key, timeout, timeUnit);
                    return redisOperations.exec();
                }
            });
        }
    }

    /**
     * 获得缓存的Map
     *
     * @param key
     * @return
     */
    public <K, T> Optional<Map<K, T>> getCacheMap(final String key) {
        Map<K, T> data = redisTemplate.opsForHash().entries(key);
        data = data.size() == 0 ? null: data;
        log.info("获取 Redis 中的 Map 缓存\t[{}]-[{}]", key, data);
        return Optional.ofNullable(data);
    }

    /**
     * 往Hash中存入数据
     *
     * @param key Redis键
     * @param hashKey Hash键
     * @param value 值
     */
    public <K, T> void setCacheMapValue(final String key, final K hashKey, final T value) {
        log.info("存入 Redis 的某个 Map\t[{}.{}]-[{}]", key, hashKey, value);
        redisTemplate.opsForHash().put(key, hashKey.toString(), value);
    }

    /**
     * 获取Hash中的数据
     *
     * @param key Redis键
     * @param hashKey Hash键
     * @return Hash中的对象
     */
    public <K, T> Optional<T> getCacheMapValue(final String key, final K hashKey) {
        T value = (T) redisTemplate.opsForHash().get(key, hashKey.toString());
        log.info("获取 Redis 中的 Map 的键值\t[{}.{}]-[{}]", key, hashKey, value);
        return Optional.ofNullable(value);
    }

    /**
     * 删除Hash中的数据
     *
     * @param key
     * @param hashKey
     */
    public <K> void delCacheMapValue(final String key, final K hashKey) {
        log.info("删除 Redis 中的 Map 的键值\tkey[{}.{}]", key, hashKey);
        redisTemplate.opsForHash().delete(key, hashKey.toString());
    }

    /**
     * 让指定 HashMap 的键值进行自减
     * @param key HashMap的名字
     * @param hashKey HashMap的一个键
     * @return 自减后的值
     */
    public <K> long decrementCacheMapNumber(final String key, final K hashKey) {
        long number = redisTemplate.opsForHash().increment(key, hashKey.toString(), -1);
        log.info("Redis key[{}.{}] 自减后:{}", key, hashKey, number);
        return number;
    }

    /**
     * 让指定 HashMap 的键值进行自增
     * @param key HashMap的名字
     * @param hashKey HashMap的一个键
     * @return 自增后的值
     */
    public <K> long incrementCacheMapNumber(final String key, final K hashKey) {
        long number = redisTemplate.opsForHash().increment(key, hashKey.toString(), +1);
        log.info("Redis key[{}.{}] 自增后:{}", key, hashKey, number);
        return number;
    }

    /**
     * 删除单个对象
     * @param key
     */
    public boolean deleteObject(final String key) {
        log.info("删除 Redis 的键值\tkey[{}]", key);
        return redisTemplate.delete(key);
    }

}

5. 查询Redis与Redis设置缓存的技巧

伪代码:

redisCache.getCacheObject(redisKey)
    .orElseGet(() -> {
        /* balabala ....*/
        // 可能查询有误,所以这里也可能没法获取到data(为null),也就可能没必要设置缓存
        redisCache.setCacheObject(redisKey, data, ttl, unit); 
        /* balabala ....*/
        return data;
    }));

现实示例:

在这里插入图片描述

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:/a/401079.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

【快速搞定Webpack5】处理样式资源(三)

本次内容我们将学习使用webpack如何处理css、less、sass、scss等样式资源 介绍 webpack本身是不能识别样式资源的&#xff0c;所以我们需要借助loader包来帮助webpack解析样式资源 我们找loader都应该去官方文档中查找对应的loader&#xff0c;然后学习使用。 官方文档找不到…

Linux实验记录:使用LNMP架构部署动态网站环境

前言&#xff1a; 本文是一篇关于Linux系统初学者的实验记录。 参考书籍&#xff1a;《Linux就该这么学》 实验环境&#xff1a; VmwareWorkStation 17——虚拟机软件 RedHatEnterpriseLinux[RHEL]8——红帽操作系统 备注&#xff1a; LNMP动态网站部署架构是一套由&…

C 嵌入式系统设计模式 08:硬件代理模式

本书的原著为&#xff1a;《Design Patterns for Embedded Systems in C ——An Embedded Software Engineering Toolkit 》&#xff0c;讲解的是嵌入式系统设计模式&#xff0c;是一本不可多得的好书。 本系列描述我对书中内容的理解。本文章描述访问硬件的设计模式之一&…

Python 数据可视化之密度散点图 Density Scatter Plot

&#x1f349; CSDN 叶庭云&#xff1a;https://yetingyun.blog.csdn.net/ 密度散点图&#xff08;Density Scatter Plot&#xff09;&#xff0c;也称为密度点图或核密度估计散点图&#xff0c;是一种数据可视化技术&#xff0c;主要用于展示大量数据点在二维平面上的分布情况…

解决MobaXterm网络错误连接超时问题

报错页面&#xff1a; 报错原因&#xff1a; ①网络断开了 ②网络端口&#xff0c;端口号改变 解决办法&#xff1a; ①重新连接网络按R ②固定端口号 第一步&#xff1a;编辑------>虚拟机网络编辑器&#xff08;我的Linux在虚拟机里&#xff09; 第二步&#xff1a;用…

MedicalGPT 训练医疗大模型,实现了包括增量预训练、有监督微调、RLHF(奖励建模、强化学习训练)和DPO(直接偏好优化)

MedicalGPT 训练医疗大模型&#xff0c;实现了包括增量预训练、有监督微调、RLHF(奖励建模、强化学习训练)和DPO(直接偏好优化)。 MedicalGPT: Training Your Own Medical GPT Model with ChatGPT Training Pipeline. 训练医疗大模型&#xff0c;实现了包括增量预训练、有监督微…

单调栈总结以及Leetcode案例解读与复盘

单调栈总结以及Leetcode案例解读与复盘 一、单调栈是什么&#xff1f; 单调栈&#xff08;monotonous stack&#xff09;是指栈的内部从栈底到栈顶满足单调性的栈结构。 二、如何维护单调性 新元素入栈时&#xff0c;会与栈顶元素进行比较&#xff0c;使得栈始终保持单调性…

Redis-内存管理

Redis是基于内存存储的&#xff0c;非关系型&#xff0c;键值对数据库。因此&#xff0c;对Redis来说&#xff0c;内存空间的管理至关重要。那Redis是如何内存管理的呢&#xff1f; 一、最大内存限制 Redis 提供了 maxmemory 参数允许用户设置 Redis 可以使用的最大内存大小。…

2023年12月CCF-GESP编程能力等级认证C++编程五级真题解析

一、单选题(每题 2 分,共 30 分) 第1题 下面C++代码用于求斐波那契数列,该数列第1、2项为1,以后各项均是前两项之和。下面有关说法错误的是( )。 A. fiboA( ) 用递归方式, fiboB() 循环方式 B. fiboA( ) 更加符合斐波那契数列的数学定义,直观易于理解,而 fiboB() 需…

Android TV遥控器探索,Android 桌面应用程序

Android TV 的遥控功能是通过红外遥控器或蓝牙遥控器来实现的。下面分别介绍这两种遥控器的工作原理&#xff1a; 红外遥控器&#xff1a; 红外遥控器是最常见的 Android TV 遥控器类型之一。 红外遥控器通过发送红外信号来控制电视或机顶盒。每个按键都有一个特定的红外编码&…

基于springboot+vue的课程答疑系统(前后端分离)

博主主页&#xff1a;猫头鹰源码 博主简介&#xff1a;Java领域优质创作者、CSDN博客专家、阿里云专家博主、公司架构师、全网粉丝5万、专注Java技术领域和毕业设计项目实战&#xff0c;欢迎高校老师\讲师\同行交流合作 ​主要内容&#xff1a;毕业设计(Javaweb项目|小程序|Pyt…

【算法 - 动态规划】最长回文子序列

上篇文章中&#xff0c;我们学习一个新的模型&#xff1a; 样本对应模型&#xff0c;该模型的套路就是&#xff1a;以结尾位置为出发点&#xff0c;思考两个样本的结尾都会产生哪些可能性 。 而前篇文章中的 纸牌博弈问题 属于 [L , R]上范围尝试模型。该模型给定一个范围&…

【洛谷 P8780】[蓝桥杯 2022 省 B] 刷题统计 题解(二分查找+数学)

[蓝桥杯 2022 省 B] 刷题统计 题目描述 小明决定从下周一开始努力刷题准备蓝桥杯竞赛。他计划周一至周五每天做 a a a 道题目&#xff0c;周六和周日每天做 b b b 道题目。请你帮小明计算&#xff0c;按照计划他将在第几天实现做题数大于等于 n n n 题? 输入格式 输入一…

Android14 InputManager-InputReader的处理

IMS启动时会调用InputReader.start()方法 InputReader.cpp status_t InputReader::start() {if (mThread) {return ALREADY_EXISTS;}mThread std::make_unique<InputThread>("InputReader", [this]() { loopOnce(); }, [this]() { mEventHub->wake(); });…

Nignx的搭建与核心配置

目录 一、Nginx是什么&#xff1f; 1、Nginx概述 2、Nginx模块与作用 3、Nginx三大作用&#xff1a;反向代理&#xff0c;负载均衡&#xff0c;动静分离 nginx七层负载均衡调度算法&#xff08;六种&#xff09; 1、轮询&#xff08;默认调度算法&#xff09; 2、加权轮…

雨量水位在线监测站

TH-SW2随着科技的不断进步&#xff0c;雨量水位在线监测站在防汛、水资源管理、环境保护等领域发挥着越来越重要的作用。传统的雨量水位监测方法往往存在精度不高、实时性不强等问题&#xff0c;而雷达式测量技术的出现&#xff0c;则为这一领域带来了革命性的变化。 一、雨量水…

【踩坑专栏】主机ping虚拟机失败

我出现的问题finalshell连接超时&#xff0c;ping了一下发现ping都ping不通&#xff0c;于是发现问题所在。 最开始我是把虚拟机的网络设置改为桥接模式&#xff0c;问题解决了&#xff0c;但是这种模式的问题就是每次开机&#xff0c;ip都会改变&#xff0c;因此非常麻烦&…

零到大师:嵌入式Linux学习书单分享

大家好&#xff0c;我是知微&#xff01; 上一篇推荐的书单嵌入式软件必读10本书_单片机篇&#xff0c;收到反响很好。再推荐一篇嵌入式Linux相关的书单。 《鸟哥的Linux私房菜》 鸟哥的Linux系列适合零基础小伙伴&#xff0c;从电脑基础到文件系统、shell脚本等等&#xff…

【PX4学习笔记】04.QGC地面站的使用

目录 文章目录 目录PX4代码烧入PX4固件代码的烧入方式1PX4固件代码的烧入方式2 QGC地面站的基础使用连接地面站的方式查看关键的硬件信息 QGC地面站的Application Settings模块Application Settings模块-常规界面单位其他设置数据持久化飞机中的数传日志飞行视图计划视图自动连…

Unity Shader ASE基础效果思路与代码(一):遮罩、硬边溶解、光边溶解、UV扰动

Unity Shader ASE基础效果思路与代码(一)&#xff1a;遮罩、硬边溶解、光边溶解、UV扰动 文章目录 Unity Shader ASE基础效果思路与代码(一)&#xff1a;遮罩、硬边溶解、光边溶解、UV扰动遮罩效果硬边溶解光边溶解UV扰动 遮罩效果 效果展示&#xff1a; 思路与代码&#xff1…