Java應用開發(fā)（中、高級）課件 任務(wù)3.6 完成數(shù)據(jù)緩存實現(xiàn)

任務(wù)6.完成數(shù)據(jù)緩存實現(xiàn)任務(wù)描述Redis是一種高性能的非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。redis作用在內(nèi)存，性能極高。本任務(wù)首先安裝好Redis服務(wù)，然后通過SpringBoot把Redis整合到項目中，然后編寫Redis緩存工具類實現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)緩存提高系統(tǒng)性能。知識準備1.JWT介紹Jsonwebtoken(JWT),是為了在網(wǎng)絡(luò)應用環(huán)境間傳遞聲明而執(zhí)行的一種基于JSON的開放標準（(RFC7519).該token被設(shè)計為緊湊且安全的，特別適用于分布式站點的單點登錄（SSO）場景。JWT的聲明一般被用來在身份提供者和服務(wù)提供者間傳遞被認證的用戶身份信息，以便于從資源服務(wù)器獲取資源，也可以增加一些額外的其它業(yè)務(wù)邏輯所必須的聲明信息，該token也可直接被用于認證，也可被加密。2.JWT的token的認證和傳統(tǒng)的session認證的區(qū)別（1）傳統(tǒng)的session認證http協(xié)議本身是一種無狀態(tài)的協(xié)議，而這就意味著如果用戶向應用提供了用戶名和密碼來進行用戶認證，那么下一次請求時，用戶還要再一次進行用戶認證才行，因為根據(jù)http協(xié)議，應用并不能知道是哪個用戶發(fā)出的請求，所以為了讓應用能識別是哪個用戶發(fā)出的請求，只能在服務(wù)器存儲一份用戶登錄的信息，這份登錄信息會在響應時傳遞給瀏覽器，告訴其保存為cookie,以便下次請求時發(fā)送給應用，這樣應用就能識別請求來自哪個用戶了,這就是傳統(tǒng)的基于session認證。但是這種基于session的認證使應用本身很難得到擴展，隨著不同客戶端用戶的增加，獨立的服務(wù)器已無法承載更多的用戶，而這時候基于session認證應用的問題就會暴露出來.基于session認證所顯露的問題①Session:每個用戶經(jīng)過應用認證之后，應用都要在服務(wù)端做一次記錄，以方便用戶下次請求的鑒別，通常而言session都是保存在內(nèi)存中，而隨著認證用戶的增多，服務(wù)端的開銷會明顯增大。②擴展性:用戶認證之后，服務(wù)端做認證記錄，如果認證的記錄被保存在內(nèi)存中的話，這意味著用戶下次請求還必須要請求在這臺服務(wù)器上,這樣才能拿到授權(quán)的資源，這樣在分布式的應用上，相應的限制了負載均衡器的能力。這也意味著限制了應用的擴展能力。③CSRF:因為是基于cookie來進行用戶識別的,cookie如果被截獲，用戶就會很容易受到跨站請求偽造的攻擊。（2）基于token的鑒權(quán)機制基于token的鑒權(quán)機制類似于http協(xié)議也是無狀態(tài)的，它不需要在服務(wù)端去保留用戶的認證信息或者會話信息。這就意味著基于token認證機制的應用不需要去考慮用戶在哪一臺服務(wù)器登錄了，這就為應用的擴展提供了便利。流程上是這樣的：①用戶使用用戶名密碼來請求服務(wù)器②服務(wù)器進行驗證用戶的信息③服務(wù)器通過驗證發(fā)送給用戶一個token④客戶端存儲token，并在每次請求時附送上這個token值⑤服務(wù)端驗證token值，并返回數(shù)據(jù)這個token必須要在每次請求時傳遞給服務(wù)端，它應該保存在請求頭里，另外，服務(wù)端要支持CORS(跨來源資源共享)策略，一般在服務(wù)端這么做就可以了Access-Control-Allow-Origin:*。3.Redis介紹Redis是一個開源，先進的key-value存儲，并用于構(gòu)建高性能，可擴展的Web應用程序的完美解決方案。（1）Redis特點：①Redis數(shù)據(jù)庫完全在內(nèi)存中，使用磁盤僅用于持久性。②相比許多鍵值數(shù)據(jù)存儲，Redis擁有一套較為豐富的數(shù)據(jù)類型。--*③Redis可以將數(shù)據(jù)復制到任意數(shù)量的從服務(wù)器。（2）Redis優(yōu)勢介紹：①異常快速：Redis的速度非?？?，每秒能執(zhí)行約11萬集合，每秒約81000+條記錄。②支持豐富的數(shù)據(jù)類型：Redis支持最大多數(shù)開發(fā)人員已經(jīng)知道像列表，集合，有序集合，散列數(shù)據(jù)類型。這使得它非常容易解決各種各樣的問題，因為我們知道哪些問題是可以處理通過它的數(shù)據(jù)類型更好。③操作都是原子性：所有Redis操作是原子的，這保證了如果兩個客戶端同時訪問的Redis服務(wù)器將獲得更新后的值。④多功能實用工具：Redis是一個多實用的工具，可以在多個用例如緩存，消息，隊列使用(Redis原生支持發(fā)布/訂閱)，任何短暫的數(shù)據(jù)，應用程序，如Web應用程序會話，網(wǎng)頁命中計數(shù)等。任務(wù)實施步驟1：搭建Redis開發(fā)環(huán)境(1)下載并解壓Redis下載地址：/microsoftarchive/redis/releases/tag/win-3.2.100下載頁面，如圖4-34所示：圖4-34Redis下載頁面(2)運行Redis解壓到F:\Redis-x64-3.2.100雙擊運行F:\Redis-x64-3.2.100\redis-server.exe，默認啟動端口號為6379，啟動成功顯示，如圖4-35所示：圖4-35啟動Redis服務(wù)步驟2：實現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)緩存(1)增加項目依賴修改pom.xml文件，增加下列依賴配置：<!--redis--><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId></dependency>

<!--springboot集成redis所需common-pool2--><dependency><groupId>mons</groupId><artifactId>commons-pool2</artifactId><version>2.5.0</version></dependency>(2)增加redis配置修改src/main/resources/application.yml文件，在spring屬性下增加redis配置：spring:redis:database:0host:port:6379timeout:2000lettuce:pool:max-active:8max-wait:-1max-idle:8min-idle:0(3)在“com.chinasofti.ordersys.util”包下創(chuàng)建RedisCache.java工具類。?代碼如下：packagecom.chinasofti.ordersys.util;

importorg.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;importorg.springframework.data.redis.core.*;importorg.springframework.stereotype.Component;

importjava.util.*;importjava.util.concurrent.TimeUnit;

/***springredis工具類**/@SuppressWarnings(value={"unchecked","rawtypes"})@ComponentpublicclassRedisCache{@AutowiredpublicRedisTemplateredisTemplate;/***緩存基本的對象，Integer、String、實體類等**@paramkey緩存的鍵值*@paramvalue緩存的值*@return緩存的對象*/public<T>ValueOperations<String,T>setCacheObject(Stringkey,Tvalue){ValueOperations<String,T>operation=redisTemplate.opsForValue();operation.set(key,value);returnoperation;}

/***緩存基本的對象，Integer、String、實體類等**@paramkey緩存的鍵值*@paramvalue緩存的值*@paramtimeout時間*@paramtimeUnit時間顆粒度*@return緩存的對象*/public<T>ValueOperations<String,T>setCacheObject(Stringkey,Tvalue,Integertimeout,TimeUnittimeUnit){ValueOperations<String,T>operation=redisTemplate.opsForValue();operation.set(key,value,timeout,timeUnit);returnoperation;}

/***獲得緩存的基本對象。**@paramkey緩存鍵值*@return緩存鍵值對應的數(shù)據(jù)*/public<T>TgetCacheObject(Stringkey){ValueOperations<String,T>operation=redisTemplate.opsForValue();returnoperation.get(key);}

/***刪除單個對象**@paramkey*/publicvoiddeleteObject(Stringkey){redisTemplate.delete(key);}

/***刪除集合對象**@paramcollection*/publicvoiddeleteObject(Collectioncollection){redisTemplate.delete(collection);}

/***緩存List數(shù)據(jù)**@paramkey緩存的鍵值*@paramdataList待緩存的List數(shù)據(jù)*@return緩存的對象*/public<T>ListOperations<String,T>setCacheList(Stringkey,List<T>dataList){ListOperationslistOperation=redisTemplate.opsForList();if(null!=dataList){intsize=dataList.size();for(inti=0;i<size;i++){listOperation.leftPush(key,dataList.get(i));}}returnlistOperation;}/***獲得緩存的list對象**@paramkey緩存的鍵值*@return緩存鍵值對應的數(shù)據(jù)*/public<T>List<T>getCacheList(Stringkey){List<T>dataList=newArrayList<T>();ListOperations<String,T>listOperation=redisTemplate.opsForList();Longsize=listOperation.size(key);

for(inti=0;i<size;i++){dataList.add(listOperation.index(key,i));}returndataList;}

/***緩存Set**@paramkey緩存鍵值*@paramdataSet緩存的數(shù)據(jù)*@return緩存數(shù)據(jù)的對象*/public<T>BoundSetOperations<String,T>setCacheSet(Stringkey,Set<T>dataSet){BoundSetOperations<String,T>setOperation=redisTemplate.boundSetOps(key);Iterator<T>it=dataSet.iterator();while(it.hasNext()){setOperation.add(it.next());}returnsetOperation;}

/***獲得緩存的set**@paramkey*@return*/public<T>Set<T>getCacheSet(Stringkey){Set<T>dataSet=newHashSet<T>();BoundSetOperations<String,T>operation=redisTemplate.boundSetOps(key);dataSet=operation.members();returndataSet;}/***緩存Map**@paramkey*@paramdataMap*@return*/public<T>HashOperations<String,String,T>setCacheMap(Stringkey,Map<String,T>dataMap){HashOperationshashOperations=redisTemplate.opsForHash();if(null!=dataMap){for(Map.Entry<String,T>entry:dataMap.entrySet()){hashOperations.put(key,entry.getKey(),entry.getValue());}}returnhashOperations;}

/***獲得緩存的Map**@paramkey*@return*/public<T>Map<String,T>getCacheMap(Stringkey){Map<String,T>map=redisTemplate.opsForHash().entries(key);returnmap;}/***獲得緩存的基本對象列表**@parampattern字符串前綴*@return對象列表*/publicCollection<String>keys(Stringpattern){returnredisTemplate.keys(pattern);}}(4)在“com.chinasofti.ordersys.model”包下修改UserInfo.java類并實現(xiàn)Serializable接口。?代碼如下：packagecom.chinasofti.ordersys.model;importjava.io.Serializable;publicclassUserInfoimplementsSerializable{//...}(5)在“com.chinasofti.ordersys.util.security”包下修改UserHandleUtils.java類并把HashMap替換為RedisCache實現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)緩存。?代碼如下：packagecom.chinasofti.ordersys.util.security;

importmon.security.LoginUser;importcom.chinasofti.ordersys.util.RedisCache;

importorg.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;importorg.springframework.stereotype.Component;@Compo