Spring Boot数据——Redis2

1.Redis集中式缓存与EhCache进程内缓存区别

1. 由于EhCache是进程内的缓存框架，在集群模式下时，各应用服务器之间的缓存都是独立的，因此在不同服务器的进程间会存在缓存不一致的情况。即使EhCache提供了集群环境下的缓存同步策略，但是同步依然需要一定的时间，短暂的缓存不一致依然存在。在一些要求高一致性（任何数据变化都能及时的被查询到）的系统和应用中，就不能再使用EhCache来解决了，这个时候使用集中式缓存是个不错的选择。

2. EhCache优点：因为其实纯Java的进程内缓存框架，具有快速、精干等特点，可以通过注解配置方式低侵入的给原有Spring应用增加缓存功能，提高数据访问性能。

EhCache的集成方法：
1> pom引入ehcache依赖
2> src/main/resources目录下创建：ehcache.xml，配置ehcache属性

	<ehcache xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:noNamespaceSchemaLocation="ehcache.xsd">
	    <cache name="users"
	           maxEntriesLocalHeap="200"
	           timeToLiveSeconds="600">
	    </cache>
	</ehcache>

3> 在代码中加入缓存注解
@EnableCaching、@CacheConfig、@Cacheable等，使用方法与Redis同，不做赘述。

2. JedisPool资源池优化

1> 什么是JedisPool
Redis作为缓存数据库理论上和MySQL一样需要客户端和服务端建立起来连接进行相关操作，使用MySQL的时候相信大家都会使用一款开源的连接池,例如C3P0.因为直连会消耗大量的数据库资源，每一次新建一个连接之，使用后再断开连接，对于频繁访问的场景，这显然不是高效的。

生产环境一般使用连接池的方式对Redis连接进行管理，所有Jedis对象先放在池子中每一次需要的时候连接Redis，只需要在池子中借，用完了再归还给池子。

2>JedisPool优点
客户端连接Redis使用的是TCP协议，直连的方式每次需要建立TCP连接，而连接池的方式是可以预先初始化好Jedis连接，所以每次只需要从Jedis连接池借用即可，而借用和归还操作是在本地进行的，只有少量的并发同步开销，远远小于新建TCP连接的开销。另外直连的方式无法限制Jedis对象的个数，在极端情况下可能会造成连接泄露，而连接池的形式可以有效的保护和控制资源的使用。

3>Jedis直连与JedisPool比较
但是直连的方式也并不是一无是处，下面给出两种方式各自的优劣势。

	优点	缺点
直连	简单方便，适用于少量长期连接的场景	1.存在每次新建/关闭TCP连接开销；2.资源无法控制，极端情况会泄露连接；3.Jedis对象线程不安全
JedisPool	1.无需每次生成Jedis对象，降低开销；2.使用连接池形式保护和控制资源使用	相对于直连使用麻烦，资源管理上需要很多参数保证，一旦规划不合理会出很多问题

4> 书接上文，该如何避免在规划不合理情况下出现的问题
1. 在pom文件中添加依赖

<dependency>
    <groupId>redis.clients</groupId>
    <artifactId>jedis</artifactId>
    <version>2.9.0</version>
    <scope>compile</scope>
</dependency>

2.jedisPool 参数设置
Jedis使用apache commons-pool2对Jedis资源池进行管理，所以在定义JedisPool时一个很重要的参数就是资源池GenericObjectPoolConfig，使用方式如下，其中有很多资源管理和使用的参数。

GenericObjectPoolConfig jedisPoolConfig = new GenericObjectPoolConfig();
jedisPoolConfig.setMaxTotal(..);
jedisPoolConfig.setMaxIdle(..);
jedisPoolConfig.setMinIdle(..);
jedisPoolConfig.setMaxWaitMillis(..);
...

3. 参数设置建议，此处最重要

JedisPool保证资源在一个可控范围内，并且提供了线程安全，但是一个合理的GenericObjectPoolConfig配置能为应用使用Redis保驾护航，下面将对它的一些重要参数进行说明和建议：

在当前环境下，Jedis连接就是资源，JedisPool管理的就是Jedis连接。

- 常规参数设置

1> blockWhenExhausted 当资源池用尽后，调用者是否要等待。只有当为true时，下面的maxWaitMillis才会生效，建议使用默认值true;

2> maxWaitMillis 当资源池连接用尽后，调用者的最大等待时间(单位为毫秒) 建议根据系统自行设置，默认值-1表示永不超时；

3> testOnBorrow 借用链接时的有效性检查（ping）,无效链接会被移除，业务量大情况下建议使用默认值false，减少一次ping开销

4> testOnReturn 向资源池归还链接时的有效性检查（ping）,无效链接会被移除，业务量大情况下建议使用默认值false，减少一次ping开销

5> jmxEnabled 是否开启jmx监控，可用于监控，建议设置为true开启，但应用本身也要开启

- 空闲资源监控设置

为了方便使用，Jedis提供了JedisPoolConfig，它本身继承了GenericObjectPoolConfig设置了一些空闲监测设置,所以在开发过程中建议用JedisPoolConfig代替GenericObjectPoolConfig使用

空闲Jedis对象检测，下面四个参数组合来完成，testWhileIdle是该功能的开关。

public class JedisPoolConfig extends GenericObjectPoolConfig {
  public JedisPoolConfig() {
    // defaults to make your life with connection pool easier :)
    setTestWhileIdle(true);
    //
    setMinEvictableIdleTimeMillis(60000);
    //
    setTimeBetweenEvictionRunsMillis(30000);
    setNumTestsPerEvictionRun(-1);
    }
}

1> testWhileIdle 是否开启空闲资源监测，建议使用true开启

2> timeBetweenEvictionRunsMillis 空闲资源的检测周期(单位为毫秒) 建议设置，周期根据系统自行选择

3> minEvictableIdleTimeMillis 资源池中资源最小空闲时间(单位为毫秒)，达到此值后空闲资源将被移除 可根据自身业务决定，大部分使用默认值30分钟即可

4>numTestsPerEvictionRun 做空闲资源检测时，每次的采样数 可根据自身应用连接数进行微调,建议设置为-1，就是对所有连接做空闲监测

- 最重要的参数设置资源池大小(maxTotal)、空闲(maxIdle minIdle)设置建议，这才是最重要的！

1> maxTotal：最大连接数

实际上这个是一个很难回答的问题，考虑的因素比较多：
a. 业务希望Redis并发量
b. 客户端执行命令时间
c. Redis资源：例如 nodes(例如应用个数) * maxTotal 是不能超过redis的最大连接数。
d. 资源开销：例如虽然希望控制空闲连接，但是不希望因为连接池的频繁释放创建连接造成不必靠开销。

以一个例子说明maxTotal理论值计算方法，假设:
一次命令时间（borrow|return resource + Jedis执行命令(含网络) ）的平均耗时约为1ms，一个连接的QPS大约是1000
业务期望的QPS是50000
那么理论上需要的资源池大小是50000 / 1000 = 50个。但事实上这是个理论值，还要考虑到要比理论值预留一些资源，通常来讲maxTotal可以比理论值大一些。

但这个值不是越大越好，一方面连接太多占用客户端和服务端资源，另一方面对于Redis这种高QPS的服务器，一个大命令的阻塞即使设置再大资源池仍然会无济于事。

2> maxIdle minIdle

maxIdle 资源池允许最大空闲的连接数;minIdle 资源池确保最少空闲的连接数;

maxIdle实际上才是业务需要的最大连接数，maxTotal是为了给出余量，所以maxIdle不要设置过小，否则会有new Jedis(新连接)开销，而minIdle是为了控制空闲资源监测。

连接池的最佳性能是maxTotal = maxIdle ,这样就避免连接池伸缩带来的性能干扰。但是如果并发量不大或者maxTotal设置过高，会导致不必要的连接资源浪费。
可以根据实际总OPS和调用redis客户端的规模整体评估每个节点所使用的连接池。

3. 资源池常见问题

常见问题1、2，第一种是链接超时，第二种是在资源连接池资源耗尽后没有设置等待时间，也就是blockWhenExhausted设置为了false

遇到此类异常，不要盲目的认为资源池不够大，第三节已经进行了分析。具体原因可以排查：网络、资源池参数设置、资源池监控(如果对jmx监控)、代码(例如没执行jedis.close())、慢查询、DNS等问题。

常见问题3 项目启动时链接超时解决办法 —— 预热JedisPool

由于一些原因(例如超时时间设置较小原因)，有的项目在启动成功后会出现超时。JedisPool定义最大资源数、最小空闲资源数时，不会真的把Jedis连接放到池子里，第一次使用时，池子没有资源使用，会new Jedis，使用后放到池子里，可能会有一定的时间开销，所以也可以考虑在JedisPool定义后，为JedisPool提前进行预热，例如以最小空闲数量为预热数量如下：

List<Jedis> minIdleJedisList = new ArrayList<Jedis>(jedisPoolConfig.getMinIdle());

for (int i = 0; i < jedisPoolConfig.getMinIdle(); i++) {
    Jedis jedis = null;
    try {
        jedis = pool.getResource();
        minIdleJedisList.add(jedis);
        jedis.ping();
    } catch (Exception e) {
        logger.error(e.getMessage(), e);
    } finally {
    }
}

for (int i = 0; i < jedisPoolConfig.getMinIdle(); i++) {
    Jedis jedis = null;
    try {
        jedis = minIdleJedisList.get(i);
        jedis.close();
    } catch (Exception e) {
        logger.error(e.getMessage(), e);
    } finally {
   
    }
}

强调一下jedis.close();不是关闭链接 是放回池子里了