java脚手架系列10-统一缓存、分布式锁

之所以想写这一系列，是因为之前工作过程中有几次项目是从零开始搭建的，而且项目涉及的内容还不少。在这过程中，遇到了很多棘手的非业务问题，在不断实践过程中慢慢积累出一些基本的实践经验，认为这些与业务无关的基本的实践经验其实可以复刻到其它项目上，在行业内可能称为脚手架，因此决定将此java基础脚手架的搭建总结下来，分享给大家使用。

注意：由于框架不同版本改造会有些使用的不同，因此本次系列中主要使用基本框架是 spring-boo-2.3.12.RELEASE和spring-cloud.-Hoxton.SR12，所有代码都在commonFramework项目上：https://github.com/forever1986/commonFramework/tree/master

1 缓存

我们知道，无论是数据库或者是文件系统，大部分都存在于磁盘之上，而磁盘往往是整个访问链路中速度最慢之一，因此如何快速避开磁盘访问，往往是业务需要解决性能问题之一，因此缓存就是为了这里而生。在数据库或者对象存储中，其实它们本身就是说过了缓存，而这里要将的缓存是基于业务层面的。在业务中，某些热点数据由于其访问量巨大，因此可以放入缓存中实现。下面就以redis为例，做一个redis集成到项目的脚手架：

参考common-redis子模块和manage-biz子模块

1）在common子模块下面新建common-redis子模块，该子模块的作用就是配置redis基本配置，以spring.factories方式发布

2）创建RedisConfig配置类，里面默认配置redisTemplate和stringRedisTemplate（同时使用@ConditionalOnMissingBean({RedisTemplate.class})注解，使得引用该子模块也可以自定义自己的Template）

注意：redis有2种不同的template（2种的key不能共享）

1.StringRedisTemplate：以String作为存储方式：默认使用StringRedisTemplate，其value都是以String方式存储

2.RedisTemplate：

1）使用默认RedisTemplate时，其value都是根据jdk序列化的方式存储

2）自定义Jackson2JsonRedisSerializer序列化，以json格式存储，其key与StringRedisTemplate共享，返回值是LinkedHashMap（本案例中使用该种方式）

3）自定义GenericJackson2JsonRedisSerializer序列化，以json格式存储，其key与StringRedisTemplate共享，返回值是原先对象(因为保存了classname)

java 复制代码

package com.demo.redis;

import com.fasterxml.jackson.annotation.JsonAutoDetect;
import com.fasterxml.jackson.annotation.PropertyAccessor;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import org.springframework.boot.autoconfigure.condition.ConditionalOnMissingBean;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.serializer.Jackson2JsonRedisSerializer;
import org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer;

@Configuration
public class RedisConfig {

    /**
     * 主要做redis配置。redis有2种不同的template（2种的key不能共享）
     * 1.StringRedisTemplate：以String作为存储方式：默认使用StringRedisTemplate，其value都是以String方式存储
     * 2.RedisTemplate：
     *    1）使用默认RedisTemplate时，其value都是根据jdk序列化的方式存储
     *    2）自定义Jackson2JsonRedisSerializer序列化，以json格式存储，其key与StringRedisTemplate共享，返回值是LinkedHashMap
     *    3）自定义GenericJackson2JsonRedisSerializer序列化，以json格式存储，其key与StringRedisTemplate共享，返回值是原先对象(因为保存了classname)
     */
    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean({RedisTemplate.class})
    public RedisTemplate redisTemplate(RedisConnectionFactory factory) {
        RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate();
        template.setConnectionFactory(factory);
        //本实例采用Jackson2JsonRedisSerializer
        Jackson2JsonRedisSerializer jackson2JsonRedisSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer(Object.class);
        ObjectMapper om = new ObjectMapper();
        om.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);
        jackson2JsonRedisSerializer.setObjectMapper(om);
        StringRedisSerializer stringRedisSerializer = new StringRedisSerializer();
        template.setKeySerializer(stringRedisSerializer);
        template.setHashKeySerializer(stringRedisSerializer);
        template.setValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
        template.setHashValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
        template.afterPropertiesSet();
        return template;
    }

    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean({StringRedisTemplate.class})
    public StringRedisTemplate stringRedisTemplate(RedisConnectionFactory factory) {
        StringRedisTemplate template = new StringRedisTemplate();
        template.setConnectionFactory(factory);
        return template;
    }
}

3）在spring.factories配置RedisConfig类

4）在manage-biz子模块中引入common-redis

xml 复制代码

<dependency>
    <groupId>org.example</groupId>
    <artifactId>common-redis</artifactId>
    <version>${project.version}</version>
</dependency>

5）在yaml配置文件中redis访问（由于manage-biz的yaml配置在nacos上面，因此需要nacos修改cloud-manage-biz-service文件配置）

yaml 复制代码

spring:
	# redis配置
	redis:
	  database: 1
	  host: 127.0.0.1
	  port: 6379
	  password:
	  timeout: 30000
	  client-type: jedis
	  jedis:
	    pool:
	      max-active: 1000
	      max-idle: 100
	      min-idle: 0
	      maxWait: 1000

6）编写TestRedisController和TestRedisService演示redis存储对象和byte字节示例

2 分布式锁

2.1 分布式锁的作用

在数据库，我们对一个资源进行操作，比如更新一行数据，那么数据库根据你设置的事务级别，一般都会对其加锁，加锁的原因其实就是怕并发操作时，避免脏数据。

而在不同服务之间，其锁的概念也是有的。比如我们为了避免前端重复点击，一般会给前端返回一个key，然后前端提交数据时，将key返回给后端，后端验证是否同时有同一个key多个请求，如果存在则返回重复操作。

2.2 分布式锁的实现方式

常见的分布式锁实现有以下几种方式：

1）基于数据库实现分布式锁

2）基于zookeeper实现分布式锁

3）基于redis实现分布式锁

从理解的难易程度角度（从低到高）：数据库 > 缓存 > Zookeeper

从实现的复杂性角度（从低到高）：Zookeeper >= 缓存 > 数据库

从性能角度（从高到低）：缓存 > Zookeeper >= 数据库

从可靠性角度（从高到低）：Zookeeper > 缓存 > 数据库

2.3 代码实践

参考子模块：common-redis和distributed-lock-service

本案例中使用redis来实现分布式锁，同时引入redisson框架（该框架封装了基于redis的分布式锁，让我们非常方便使用。另外如zookeeper也有Curator框架）

1）新建distributed-lock-service子模块，引入以下依赖：