简介

一个SpringBoot的社区项目。

redis使用场景：网站数据统计、缓存用户信息、验证码、登录凭证、点赞、关注。

redis配置类

@Configuration
public class RedisConfig {

    @Bean
    public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory factory) {
        RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<>();
        template.setConnectionFactory(factory);

        // 设置key的序列化方式
        template.setKeySerializer(RedisSerializer.string());
        // 设置value的序列化方式
        template.setValueSerializer(RedisSerializer.json());
        // 设置hash的key的序列化方式
        template.setHashKeySerializer(RedisSerializer.string());
        // 设置hash的value的序列化方式
        template.setHashValueSerializer(RedisSerializer.json());

        template.afterPropertiesSet();//使上面这些template的设置生效
        return template;
    }
}

自定义 RedisTemplate 进行序列化

使用 StringRedisTemplate 进行序列化

RedisTemplate 的两种序列化方式_华仔仔coding的博客-CSDN博客_redistemplate 序列化

功能描述：初始化RedisTemplate的一些参数设置

使用场景：主要是在RedisTemplate初始化时进行调用，如果不执行此方法，可能会报一些莫名其妙的错误，那应该就是部分参数没有初始化造成的。

细说一下RedisTemplate的使用方法（一） - 掘金 (juejin.cn)

网站数据统计

UV（Unique Visitor）

网站的独立访客，将访问网站的IP地址去重后统计数量，使用redis中的HyperLogLog记录。

HyperLogLog是用来做基数统计的算法，它提供不精确的去重计数方案（这个不精确并不是非常不精确），标准误差是0.81%

每个HyperLogLog键只需要花费12KB内存，就可以计算接近2^64个不同的基数

HyperLogLog只能统计基数的大小（也就是数据集的大小，集合的个数），他不能存储元素的本身，不能向set集合那样存储元素本身，也就是说无法返回元素。

HyperLogLog 使用及其算法原理详细讲解_李子捌的博客-CSDN博客_hyperloglog

1. 写拦截器

类DataInterceptor实现HandlerInterceptor接口，重写preHandle方法。

preHandle：预处理，在业务处理器处理请求之前被调用，可以进行登录拦截，编码处理、安全控制、权限校验等处理；

SpringBoot之HandlerInterceptor拦截器的使用详解_java_脚本之家 (jb51.net)

    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        // 记录UV
        String ip = request.getRemoteHost();
        dataService.recordUV(ip);

        return true;
    }

以当前日期为key，将访问网站的IP地址添加到HyperLogLog中。

private SimpleDateFormat df=new SimpleDateFormat("yyyyMMdd");

// 将指定的IP计入UV
public void recordUV(String ip) {
    String redisKey = RedisKeyUtil.getUVKey(df.format(new Date()));
    redisTemplate.opsForHyperLogLog().add(redisKey, ip);
}

Redis Pfadd 命令_添加指定元素到 HyperLogLog 中。

单日的UV的key为uv:date

// 单日UV
public static String getUVKey(String date) {
    return PREFIX_UV + SPLIT + date;
}

2. 配置拦截器

实现WebMvcConfigurer接口。

@Configuration
public class WebMvcConfig implements WebMvcConfigurer {

    @Autowired
    private DataInterceptor dataInterceptor;

    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {

        registry.addInterceptor(dataInterceptor)
                .excludePathPatterns("/**/*.css", "/**/*.js", "/**/*.png", "/**/*.jpg", "/**/*.jpeg");
    }

}

静态文件不需要被拦截，使用excludePathPatterns()排除。

3. 统计指定日期范围内的UV

public long calculateUV(Date start, Date end) {
    if (start == null || end == null) {
        throw new IllegalArgumentException("参数不能为空!");
    }

    // 整理该日期范围内的key
    List<String> keyList = new ArrayList<>();
    Calendar calendar = Calendar.getInstance();
    calendar.setTime(start);
    while (!calendar.getTime().after(end)) {
        String key = RedisKeyUtil.getUVKey(df.format(calendar.getTime()));
        keyList.add(key);
        calendar.add(Calendar.DATE, 1);
    }

    // 合并这些数据
    String redisKey = RedisKeyUtil.getUVKey(df.format(start), df.format(end));
    redisTemplate.opsForHyperLogLog().union(redisKey, keyList.toArray());

    // 返回统计的结果
    return redisTemplate.opsForHyperLogLog().size(redisKey);
}

Redis Pgmerge 命令_将多个 HyperLogLog 合并为一个 HyperLogLog

Redis Pfcount 命令_返回给定 HyperLogLog 的基数估算值。

区间的UV的key为uv:startDate:endDate

// 区间UV
public static String getUVKey(String startDate, String endDate) {
    return PREFIX_UV + SPLIT + startDate + SPLIT + endDate;
}

DAU（Daily Active User）

网站日活跃用户，用户只要在一天内访问过网站，就是活跃用户，使用redis中的Bitmap记录。

Bitmap实际上就是String类型,通过最小的单位bit来进行0或者1的设置，表示某个元素对应的值或者状态。一个bit的值，或者是0，或者是1

redis 字符串最大值为512M,所以bigmap最大值为:4294967295

redis bitmap简介_可能是喝了假酒的博客-CSDN博客_bitmap redis

1. 写拦截器

统计UV的时候我们已经写过拦截器DataInterceptor了，而且配置了拦截器，现在我们只需要在preHandle方法中加入记录DAU的代码。

只有登录过的用户才需要被DAU统计。

// 记录DAU
User user = hostHolder.getUser();
if (user != null) {
    dataService.recordDAU(user.getId());
}

以当前日期为key，将登录用户的id设置为true。

// 将指定用户计入DAU
public void recordDAU(int userId) {
    String redisKey = RedisKeyUtil.getDAUKey(df.format(new Date()));
    redisTemplate.opsForValue().setBit(redisKey, userId, true);
}

Redis Setbit 命令_对 key 所储存的字符串值，设置或清除指定偏移量上的位(bit)。

单日DAU的key为dau:date

// 单日活跃用户
public static String getDAUKey(String date) {
    return PREFIX_DAU + SPLIT + date;
}

2. 统计指定日期范围内的DAU

只要用户在给定的日期范围内有一天达到了活跃用户的标准，就算是活跃用户。

public long calculateDAU(Date start, Date end) {
    if (start == null || end == null) {
        throw new IllegalArgumentException("参数不能为空!");
    }

    // 整理该日期范围内的key
    List<byte[]> keyList = new ArrayList<>();
    Calendar calendar = Calendar.getInstance();
    calendar.setTime(start);
    while (!calendar.getTime().after(end)) {
        String key = RedisKeyUtil.getDAUKey(df.format(calendar.getTime()));
        keyList.add(key.getBytes());
        calendar.add(Calendar.DATE, 1);
    }

    // 进行OR运算
    return (long) redisTemplate.execute(new RedisCallback() {
        @Override
        public Object doInRedis(RedisConnection connection) throws DataAccessException {
            String redisKey = RedisKeyUtil.getDAUKey(df.format(start), df.format(end));
            connection.bitOp(RedisStringCommands.BitOperation.OR, redisKey.getBytes(), keyList.toArray(new byte[0][0]));
            return connection.bitCount(redisKey.getBytes());
        }
    });
}

execute() 需要 RedisConnection 对象，通过 RedisConnection 操作 Redis

使用 RedisTemplate excute()与opsFor_bingguang1993的博客-CSDN博客_redistemplate.execute()的用法

BITOP — Redis 命令参考 (redisfans.com)

BITCOUNT — Redis 命令参考 (redisfans.com)

区间DAU的key为dau:startDate:endDate

// 区间活跃用户
public static String getDAUKey(String startDate, String endDate) {
    return PREFIX_DAU + SPLIT + startDate + SPLIT + endDate;
}

缓存用户信息

使用redis临时存储用户的信息。

重构UserService中的getUser(int id)方法，不直接从DB中查询，而是从redis中查询。

如果从redis中查询不到用户信息，就从DB中查询数据，并且存储到redis中，这样下次就能直接从redis中查询到用户数据了。

    public User getUser(int id) {
//        return userDao.getUser(id);
        User user = getCache(id);
        if(user==null){
            user = initCache(id);
        }
        return user;
    }

getCache

优先从缓存中取数据。

private User getCache(int userId){
    String key = RedisKeyUtil.getUserKey(userId);
    return (User) redisTemplate.opsForValue().get(key);
}

用户信息在redis中的key为user:userId

public static String getUserKey(int userId) {
    return PREFIX_USER + SPLIT + userId;
}

initCache

缓存取不到时，从DB中获取数据，并初始化缓存数据。注意redis中序列化的问题。

private User initCache(int userId) {
    User user = userDao.getUser(userId);
    String redisKey = RedisKeyUtil.getUserKey(userId);
    redisTemplate.opsForValue().set(redisKey, user, 3600, TimeUnit.SECONDS);//设置过期时间为1小时
    return user;
}

缓存在redis中的用户信息不需要一直保存，设置1小时过期时间，过期后缓存数据从redis中自动清除。

clearCache

数据变更时清除缓存数据，eg：用户更换头像时，用户激活成功时。

private void clearCache(int userId) {
    String redisKey = RedisKeyUtil.getUserKey(userId);
    redisTemplate.delete(redisKey);
}

验证码

以前的验证码存储在session中，在分布式系统中存在session共享问题。

验证码不需要永久存储，在redis中存储可以方便的对key的过期时间进行设置。

1. 生成验证码

我们使用kaptcha生成验证码，使用springboot整合kaptcha。

String text = kaptchaProducer.createText();
BufferedImage image = kaptchaProducer.createImage(text);

Kaptcha图片验证码工具_BUG弄潮儿的技术博客_51CTO博客

2. 存储验证码的归属

通过UUID生存随机字符串kaptchaOwner，用于将用户与验证码联系起来。

将kaptchaOwner存入cookie中。

String kaptchaOwner = CommunityUtil.generateUUID();
Cookie cookie = new Cookie("kaptchaOwner", kaptchaOwner);
cookie.setMaxAge(60);//设置cookie过期时间为60s
cookie.setPath(contextPath);
response.addCookie(cookie);

3. 验证码存入redis

注意下kaptchaOwner。

String key = RedisKeyUtil.getKaptchaKey(kaptchaOwner);
redisTemplate.opsForValue().set(key, text, 60, TimeUnit.SECONDS);//失效时间60s

redis中key为kaptcha:kaptchaOwner，value为验证码。

public static String getKaptchaKey(String owner) {
    return PREFIX_KAPTCHA + SPLIT + owner;
}

4. 返回验证码图片给浏览器

5. 校验验证码

从cookie中拿到kaptchaOwner，根据kaptchaOwner从reids中拿到正确的验证码。
用正确的验证码与用户输入的验证码进行对比。

登录凭证

处理每次请求时，都要查询用户的登录凭证，访问的频率非常高。

登陆时将登录凭证存入redis中，ticket通过cookie存在浏览器中
退出时将redis中登录凭证的状态改为删除状态
- 取出登录凭证
- 修改状态
- 存入reids
通过cookie获取ticket，通过ticket从reids中获取登录凭证，登录凭证中有用户信息。

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Reids的使用 | 社区项目

简介

redis配置类

网站数据统计

UV（Unique Visitor）

1. 写拦截器

2. 配置拦截器

3. 统计指定日期范围内的UV

DAU（Daily Active User）

1. 写拦截器

2. 统计指定日期范围内的DAU

缓存用户信息

getCache

initCache

clearCache

验证码

1. 生成验证码

2. 存储验证码的归属

3. 验证码存入redis

4. 返回验证码图片给浏览器

5. 校验验证码

登录凭证

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