【苍穹外卖 | 篇⑤】Redis

在牛某网看见了牛肉哥的帖子之后,打算向牛肉大佬学习,故开始书写优快云博客,通过博客的方式来巩固自身知识学习。

因为之前有粗略的学习了Java Web的基础课程,所以博客内容主要是巩固之前学习当中的模糊点,以及一些自己认为重要的内容,用于自己进一步的掌握开发技能。

redis中文网:https://www.redis.net.cn

Redis命令

Redis服务启动命令

redis-server.exe redis.windows.conf

Redis服务停止命令

通过快捷键Ctrl + C 即可停止Redis服务

Redis客户端连接命令

redis-cli.exe

通过redis-cli.exe命令默认连接的是本地的redis服务,并且使用默认6379端口。也可以通过指定如下参数连接:

  • -h ip地址

  • -p 端口号

  • -a 密码(如果需要)

  • 例如:redis-cli.exe -h localhost -p 6379 -a 123456

注:

Redis特点1:连接Redis是没有用户这一说的,只用密码即可。

密码的修改位于redis.windows.conf 的requirepass处,修改掉注释符,之后接上自己的密码重启即可

Redis数据类型

  • 字符串(string):普通字符串,Redis中最简单的数据类型

  • 哈希(hash):也叫散列,类似于Java中的HashMap结构

  • 列表(list):按照插入顺序排序,可以有重复元素,类似于两端队列

  • 集合(set):无序集合,没有重复元素,类似于Java中的HashSet

  • 有序集合(sorted set/zset):集合中每个元素关联一个分数(score),根据分数升序排序,没有重复元素

补充:Redis 命令命名

Redis 命令命名的核心是基础动词 + 缩写后缀,或者核心前缀 + 功能动词

 字符串操作命令

Redis 中字符串类型常用命令:

  • SET key value 设置指定key的值

  • GET key 获取指定key的值

  • SETEX key seconds value 设置指定key的值,并将 key 的过期时间设为 seconds 秒

  • SETNX key value 只有在 key 不存在时设置 key 的值

注:

命令拆解含义设计逻辑
SETNXSET + NX仅当 key 不存在时 SET(Not Exists)NX = Not Exists(不存在)
SETAXXSET + XX仅当 key 存在时 SET(Exists)XX = Exists(存在)

哈希操作命令

Redis hash 是一个string类型的 field 和 value 的映射表,hash特别适合用于存储对象,常用命令:

  • HSET key field value 将哈希表 key 中的字段 field 的值设为 value

  • HGET key field 获取存储在哈希表中指定字段的值

  • HDEL key field 删除存储在哈希表中的指定字段

  • HKEYS key 获取哈希表中所有字段

  • HVALS key 获取哈希表中所有值

HDELH(Hash) + DEL(删除)DEL删除哈希表 key 中的 field,等价于「哈希版的 DEL」
HKEYSH(Hash) + KEYS(键)KEYS获取哈希表 key 中所有「字段(field)」,KEYS 复用「获取键」的语义(哈希中 field 是内层「键」)
HVALSH(Hash) + VALS(值)VALUES(无直接基础命令)VALSVALUES 的缩写,获取哈希表中所有「值(value)」,对应 HKEYS 的「值维度」

列表操作命令

Redis 列表是简单的字符串列表,按照插入顺序排序,常用命令:

  • LPUSH key value1 [value2] 将一个或多个值插入到列表头部

  • LRANGE key start stop 获取列表指定范围内的元素

  • RPOP key 移除并获取列表最后一个元素

  • LLEN key 获取列表长度

  • BRPOP key1 [key2 ] timeout 移出并获取列表的最后一个元素, 如果列表没有元素会阻塞列表直到等待超时或发现可弹出元素为止

LPUSHL(List) + PUSH(推入) + L(Left)向左(头部)推入值PUSH 是「推入」的通用动词,L 前缀标识列表,第二个隐含的 L 表示「左方向」(头部)
RPOPL(隐含) + POP(弹出) + R(Right)向右(尾部)弹出值POP 是「弹出(移除并获取)」的通用动词,R 明确「右方向(尾部)」,L 前缀省略(但归属列表体系)
BRPOPB(Block) + R(Right) + POP阻塞式右(尾部)弹出B 前缀表示「阻塞」,R 是方向,POP 是核心动作,隐含 L(列表)归属

集合操作命令

Redis set 是string类型的无序集合。集合成员是唯一的,这就意味着集合中不能出现重复的数据,常用命令:

  • SADD key member1 [member2] 向集合添加一个或多个成员

  • SMEMBERS key 返回集合中的所有成员

  • SCARD key 获取集合的成员数

  • SINTER key1 [key2] 返回给定所有集合的交集

  • SUNION key1 [key2] 返回所有给定集合的并集

  • SREM key member1 [member2] 移除集合中一个或多个成员

SMEMBERSS + MEMBERS(成员)返回集合所有成员MEMBERS 直接表示「成员」,无缩写(短且语义明确),对应「获取集合成员」的核心诉求
SCARDS + CARD(基数)获取集合成员数CARDCardinality(基数)的缩写,数学中「集合的元素个数」称为基数,贴合专业语义
SINTERS + INTER(交集)返回多个集合的交集INTERIntersection(交集)的缩写,数学集合运算的通用缩写
SUNIONS + UNION(并集)返回多个集合的并集UNION 是「并集」的完整英文(短且无歧义),无需缩写

有序集合操作命令

Redis有序集合是string类型元素的集合,且不允许有重复成员。每个元素都会关联一个double类型的分数。常用命令:Z = ZSet,Z 是 Sorted Set 的缩写简化

常用命令:

  • ZADD key score1 member1 [score2 member2] 向有序集合添加一个或多个成员

  • ZRANGE key start stop [WITHSCORES] 通过索引区间返回有序集合中指定区间内的成员

  • ZINCRBY key increment member 有序集合中对指定成员的分数加上增量 increment

  • ZREM key member [member ...] 移除有序集合中的一个或多个成员

通用命令

Redis的通用命令是不分数据类型的,都可以使用的命令:

  • KEYS pattern 查找所有符合给定模式( pattern)的 key

  • EXISTS key 检查给定 key 是否存在

  • TYPE key 返回 key 所储存的值的类型

  • DEL key 该命令用于在 key 存在是删除 key

在Java中操作Redis

  • 导入Spring Data Redis的maven坐标
  • 配置Redis数据源
  • 编写配置类,创建RedisTemplate对象
  • 通过RedisTemplate对象操作Redis
package com.sky.config;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
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.serializer.StringRedisSerializer;

@Configuration
@Slf4j
public class RedisConfiguration {

    @Bean
    public RedisTemplate redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory){
        log.info("开始创建redis模板对象...");
        RedisTemplate redisTemplate = new RedisTemplate();
        //设置redis的连接工厂对象
        redisTemplate.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
        //设置redis key的序列化器
        redisTemplate.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        return redisTemplate;
    }
}

Spring Boot 应用启动时,会扫描带有 @Configuration 注解的类。它发现了RedisConfiguration。
Spring 首先执行配置类中的方法,特别是带有@Bean的,然后,Spring 执行RedisConfiguration 中的redisTemplate() 方法。
这个新创建的redisTemplate实例被注册为 Spring Bean。
随后利用@AutoWired来声明依赖

注:默认的key序列化器为JdkSerializationRedisSerializer,导致我们存到Redis中后的数据和原始数据有差别,故设置为StringRedisSerializer序列化器。

店铺营业状态设置

注:为什么营业状态用redis呢?

    因为就只有一个status值,一行就够了,对于这么一行就用单独的一张数据表来存储,显得大材小用,所以使用的是redis

注:为什么Controller要取名呢?

因为同时有两个ShopController,一个管理端一个用户端

通过自定义 Bean 名称解决 Spring 容器中 Bean 的唯一性冲突,确保应用能正常启动;同时让控制器的注入、调试、管理更精准,避免后续维护中出现定位模糊的问题。名称是控制器在 Spring 容器中的 “身份证”,同名控制器的场景下,这个 “身份证” 必须手动定制,否则容器无法识别和管理。

package com.sky.controller.admin;

import com.sky.result.Result;
import io.swagger.annotations.Api;
import io.swagger.annotations.ApiOperation;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;

@RestController("adminShopController")
@RequestMapping("/admin/shop")
@Api(tags = "店铺相关接口")
@Slf4j
public class ShopController {


    public static final String KEY = "SHOP_STATUS";

    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;

    /*
    设置店铺营业状态
     */
    @PutMapping("/{status}")
    @ApiOperation("设置店铺的营业状态")
    public Result setStatus(@PathVariable Integer status){
        log.info("设置店铺的营业状态为:{}",status == 1 ? "营业中" : "打烊中");
        redisTemplate.opsForValue().set(KEY,status);
        return Result.success();
    }

    @GetMapping("/status")
    @ApiOperation("查询店铺营业状态")
    public Result<Integer> getStatus(){
        Integer status =(Integer) redisTemplate.opsForValue().get(KEY);
        log.info("查询店铺的营业状态为:{}",status == 1 ? "营业中" : "打烊中");
        return Result.success(status);
    }

}

    ### 苍穹外卖 Redis 分布式锁实现方式 在苍穹外卖项目中,确实可以通过 `Spring Data Redis` 来实现分布式锁的功能。以下是关于其具体实现方式的详细介绍: #### 1. **Redis 分布式锁的核心原理** 分布式锁的主要目的是在一个分布式的环境中协调多个节点的操作顺序,确保同一时刻只有一个线程能够获取到锁资源从而执行特定的任务。基于 Redis 的分布式锁通常利用 Redis 单实例的特点以及其支持的原子操作特性来实现。 - 设置键值对时使用带有过期时间的命令(如 `SETNX` 或者 `SET` 命令中的 `NX` 和 `EX` 参数组合)。这一步是为了保证只有第一个尝试设置该键的客户端能成功获得锁[^2]。 ```python import redis client = redis.StrictRedis(host='localhost', port=6379, db=0) lock_key = 'distributed_lock' lock_value = 'unique_client_id' if client.set(lock_key, lock_value, nx=True, ex=10): # 锁定时间为10秒 try: # 执行临界区代码逻辑 pass finally: # 删除锁 client.delete(lock_key) ``` #### 2. **Lua 脚本用于解锁的安全性保障** 为了防止误删其他客户端持有的锁或者因网络分区等原因造成死锁的情况发生,在释放锁的过程中推荐采用 Lua 脚本来完成原子化操作。这种方式可以有效避免并发条件下可能产生的竞争条件问题[^4]。 下面是一个典型的解锁过程所使用的 Lua 脚本例子: ```lua local key = KEYS[1] local value = ARGV[1] if redis.call('GET', key) == value then return redis.call('DEL', key) else return 0 end ``` 调用上述脚本的方式如下所示: ```python unlock_script = """ local key = KEYS[1] local value = ARGV[1] if redis.call('GET', key) == value then return redis.call('DEL', key) else return 0 end """ result = client.eval(unlock_script, 1, lock_key, lock_value) ``` #### 3. **超时机制的设计考量** 考虑到极端情况下可能会出现持有锁的进程崩溃而未能正常释放锁的情形,因此给每把锁都设置了合理的生存周期是非常必要的。一旦超过预设时限未主动解除锁定状态,则认为此锁已经失效可供重新争夺[^3]。 --- ### 总结 综上所述,苍穹外卖项目如果涉及到了复杂的业务场景下对于共享资源的竞争控制需求的话,那么极有可能会运用到类似于以上描述过的这种基于 Redis 构建起来的高效可靠的分布式互斥解决方案之中去解决实际遇到的各种挑战难题。
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