Redis SpringBoot案例分析

一、项目环境

1. 前端技术栈：Vue-Cli

2. 前端软体：WebStorm 2020.3

3. 前端样式: Bootstrap

4. 后端技术栈：SpringBoot

5. 后端软体：IntelliJ IEDA2019

6. JavaJDK：1.8

7. 服务器：阿里云Centos 7

8. 其他：MyBatis，Redis，MySql，Docker，Shiro

二、项目演示

1. 项目源码：shoppingProject01_pub : version6.0

2. 项目参考：Project05；不良人_Vue-Cli；不良人_Redis；不良人_Axios；尚硅谷_Redis

3. 项目功能：
   1）邮箱注册登录：
   用户应用邮箱注册点击提交后，网站会给用户发送邮件附带激活码链接，用户点击链接实现账号激活传送门。
   2）短信注册登录：
   用户应用手机号注册时，点击“获取验证码”按钮，手机会接收到网站发送的短信附带验证码。基于Redis实现了验证码有效期5分钟，每个手机号只能获取三次短信验证码传送门。
   3）alipay支付：
   通过下载Android版支付宝沙箱app用户可通过alipay扫码购买网站上的商品，后台MySql会记录该订单行为传送门，网页展示如图1所示。
   

图1 商品展示页面

4）用户小分级：
当用户扫码购买年度VIP会员后，购买网站上的商品一律半价，后台MySql记录用户角色的变更。
5）用户积分排行榜：
用户购买商品会增加自己的积分，网页展示如图2所示。

图2 排行榜展示页面

1. 项目中遇到的大坑：
   1）邮件发送功能本地测试通过，服务器端测试Bug频出，解决办法。
   2）项目在服务器部署后，无法连接服务器上的Redis。解决办法：（1）将Redis在服务器部署而非Docker；（2）将Redis端口改为7000；（3）防火墙active状态下放行服务器和阿里云的7000端口；（4）修改Redis.conf文件。
   3）git上传本地源码到gitee，误操作导致本地源码被gitee上的旧代码覆盖，第二天才发现。解决办法：因为在服务器上留有源码的jar包，通过反编译工具jd_gui救回半条命。另外git上传文件参考传送门。

三、主要模块说明

1 Vue-Cli模块说明：

1.1 Vue-Cli的概述：

1）以前后端分离、单页面web应用(SPA)为特点，Vue-Cli可以创建一个Vue项目，这个项目存在脚手架规范。Vue-Cli的优势如下：
(1) 基于脚手架规范的开发会变得很灵活。
(2) Vue-Cli基于webpack构建并带有合理的默认配置，打包工具webpack能够聚合单页面和各种开发组件。
(3) Vue-Cli是一个丰富的官方插件集合，继承了前端生态中最好的工具。

2）安装过程：
(1) 安装WebStorm(用于开发)，安装node.js，安装vue-cli，安装axios(用于发起跨域请求)，引入bootstrap样式。

3）部署过程：

npm run build               # 在WebStorm终端执行，生成dist文件夹
docker pull nginx:1.19.10   # 不建议Vue-cli项目部署到tomcat，因为tomcat属于动态服务器，启动需要java环境，是为了解析动态语言jsp的；像纯静态的就部署到静态服务器nginx上。
mkdir html                  # 为了做docker容器内外的数据卷映射
mv dist/ html/
docker run -p 80:80 --name nginx01 -d -v /root/html/dist/:/usr/share/nginx/html nginx:1.19.10  # 数据卷映射
# 此时可访问  http://120.79.133.235:80/index.html

4）Vue-Cli开发要点：
（1）在WebStorm中，开发过程主要面向src文件，如图3所示：

图3 WebStorm目录

[1] 首先掌握路由(router)和组件(components[公有组件],views[私有组件])，组件就是一个个“页面”，组件建立后要向路由进行注册； [2] asserts封装了bootstrap样式，并在main.js中被导入； [3] 为了发送跨域请求，在utils中封装了axios实例，代码如下：

import axios from 'axios'

// 创建默认实例
const instance = axios.create({
  baseURL: 'http://120.79.133.235:8989/eb',
  // timeout: 10000,
});

// 请求拦截器
instance.interceptors.request.use(config=>{
  console.log("请求拦截器");
  return config;
})
// 响应拦截器
instance.interceptors.response.use(response=>{
  console.log("响应拦截器");
  return response;
}, err=>{
  console.log("响应出现错误时进入的拦截器");
});

// 暴露instance实例对象
export default instance;

在各组件中，对于后端的get和post请求方法如下：

// Get请求
// 向后端接口发当前页码，获取当前页面的商品List
instance.get("/item/findAllItem?page="+this.page).then(res=>{
        that.items = res.data.items;
        that.totalPage = res.data.totalPage;
        that.page = res.data.page;
      });

// Post请求
// 向后端接口发送当前商品id和用户id，获取商品购买状态
instance.post("/order/alipay/callback",{itemId:this.itemid,userId:this.user.id}).then(res=>{
        if ( res.data.code == 20000 ) {
          alert("提示：您已购买该商品");
        } else {
          alert("提示：您未购买该商品");
        }
      });
    }

[4] 组件之间的跳转和传值方法如下：

// 跳转到MailReg组件
this.$router.push({name:"MailReg"});

// 跳转到item组件，并传递当前商品的id
this.$router.push({path:"/item",query:{ItemId:myid}});
// item组件接收方法：
this.itemid = this.$route.query.ItemId;

// 另外不同组件可以依据token获取登录用户信息，需要用到redis，详见下文

2 用户积分排行榜模块说明：
1.1 Reids概述：
1） Redis是一种基于内存的数据存储NoSql；
2） Redis支持丰富的数据类型(String, List, Set, ZSet, Hash)；
3） Redis有两种持久化方法: （1）快照(snapshot)存储，也叫rdb持久化，保存当前时刻的数据状态；（2） AOF(append only file)存储，将所有redis的写命令记录到日志文件中，Redis支持持久化间隔最快也是一秒，所以它是事务不安全的，即是可能丢失数据的。
4）Redis的应用场景：
(1) 利用Redis字符串完成项目中手机验证码存储的实现。------本项目采用
(2) 利用Redis字符串类型完成具有时效性的业务功能，如订单还有40分钟即将关闭。
(3) 利用Redis实现分布式集群系统中的Session共享。
(4) 利用Redis的ZSet数据类型(可排序set类型：元素+分数)实现排行榜功能。 ------本项目采用
(5) 利用Redis完成分布式缓存。 ------本项目实现MySql中数据的缓存
(6) 利用Redis存储认证之后的token信息。 ------非常方便，本项目采用。
(7) 利用Redis解决分布式集群系统中分布式锁问题。

1.2 基于Redis实现前端组件从后端获取用户信息：
Step1：前端Login.vue组件中用户输入登录信息提交的接口如下：

// 这里调用了后端/user/login接口，获取当前登录用户的token，存入Session的localStorage中，在后续网页浏览过程中可随时调取这个token
instance.post("/user/login",this.user).then(res=>{
        if ( res.data.state ) {
          alert(res.data.msg+",点击确定进入主页");
          // 前端存储token信息
          localStorage.setItem("token",res.data.token);
          that.$router.push({path:"/itemList"});
        } else {
          alert(res.data.msg);
          that.user = {};
        }
      });

Step2：后端/user/login接口实现如下：

// Controller层
@PostMapping("login")
public Map<String, Object> loginAccount(@RequestBody User user, HttpSession session) {
    return userService.loginAccount(user, session);
}

// Service层
// 情况3：查询到一个用户时
// 获取主体对象
try {
     Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
     subject.login(new UsernamePasswordToken(user.getName(), user.getPassword()));
     User userDB = userListDB.get(0);
     String token = session.getId();
     if (userDB.getScore() == null) {
           userDB.setScore(0.0);
           userDAO.updateUserScore(userDB);
     }
     redisTemplate.opsForValue().set("TOKEN_" + token, userDB, 30, TimeUnit.MINUTES);
     redisTemplate.opsForZSet().add("userRank", userDB, userDB.getScore());
     map.put("token", token);
     map.put("state",true);
     map.put("msg","登录成功");
     return map;
     ...

Redis整合SpringBoot有两种Template，即RedisTemplate和StringRedisTemplate。其中StringRedisTemplate是RedisTemplate的子类，两个方法基本一致，不同之处在于操作的数据类型不同，RedisTemplate中的两个泛型都是Object，意味着存储的key和value都可以是一个对象，而StringRedisTemplate的两个泛型都是String，意味着StringRedisTemplate的key和value都只能是字符串。
在Step2中，我将token和数据库中的用户信息userDB绑定在一起存入了Redis中，后续前端组件获取登录用户信息的代码如下：

// 从localStorage获取token
let token = localStorage.getItem("token");
let that = this;
// 发送axios请求，根据token获取用户信息
instance.get("/user/token?token="+token).then(res=>{
that.user = res.data;
console.log(that.user);
})

后端/user/token的接口如下：

@GetMapping({"token"})
public User findUser(String token) {
   System.out.println("接收的token信息：" + token);
   return (User)redisTemplate.opsForValue().get("TOKEN_" + token);
}

Step3：用户退出登录时，应消除浏览器中对应的token，后端接口代码如下：

    // 退出登录
    @DeleteMapping({"logout"})
    public Map<String, Object> logout(String token) {
        Map<String, Object> map = new HashMap<>();
        try {
            redisTemplate.delete("TOKEN_" + token);
            Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
            subject.logout();
            map.put("state", true);
            map.put("msg", "提示：退出账户成功");
            return map;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            map.put("state", false);
            map.put("msg", "提示：退出账户失败");
            return map;
        }
    }

1.3 基于Redis的用户积分排行榜实现：
MySql中的用户信息如图4所示：

图4 MySql中的用户信息

Redis中的UserRank如图5所示：

图5 Redis中的UserRank

Step1：当用户登录时，他的首要任务是接入UserRank对应的信息，后端代码如下：

if (userDB.getScore() == null) {
    userDB.setScore(0.0);
    userDAO.updateUserScore(userDB);
}
    redisTemplate.opsForValue().set("TOKEN_" + token, userDB, 30, TimeUnit.MINUTES);
    redisTemplate.opsForZSet().add("userRank", userDB, userDB.getScore());

userDB是数据库中当前登录用户的信息（一定是有的，你注册了，对吧？），若用户首次登录我将他的分数在数据库设置为0.0，之后我在Redis的ZSet中加入这个用户，你知道，Set集合不会存储重复key值的元素，因此不会同一个用户出现在UserRank中两次。两个template完成了token绑定User，User绑定UserRank中Score的过程，之后的分数更新过程会反复使用这两个template实现。
Step2：当用户信息更新时，相应的与用户信息有关的两个template都要发生变化，代码如下：

// key值序列化
redisTemplate.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
// 由当前用户的token获取当前用户的信息
User firstUser = (User)redisTemplate.opsForValue().get("TOKEN_" + token);
// 删除zSet中的当前用户
 redisTemplate.opsForZSet().remove("userRank", firstUser);
// 产生新的当前用户（昵称改变）
List<User> userListDB = this.userDAO.selectUserByName(user.getName());
User secondUser = userListDB.get(0);
// 更新token中当前用户的信息
redisTemplate.opsForValue().set("TOKEN_" + token, secondUser, 30, TimeUnit.MINUTES);
// 产生zSet中的当前用户
redisTemplate.opsForZSet().add("userRank", secondUser, secondUser.getScore());

Step3：当用户扫码支付时，首次进入的后端controller如下：

// 支付单件商品
    @GetMapping("payForItem")
    public byte[] alipay(String itemid,String userid, String token) {
        this.token = token;
        log.info("itemid=====>"+itemid);
        log.info("userid=====>"+userid);
        PayVo payVo = new PayVo();
        payVo.setItemId(itemid);
        payVo.setUserId(userid);
        System.out.println(payVo.getUserId());
        return alipayService.alipay(payVo);
    }

在alipayService有一个小型用户分级，即vip用户购物价格减半：

            // 1：支付的用户
            String userId = payVo.getUserId();
            // my 1: 依据用户id查询用户
            User user = userService.selectUserById(Integer.valueOf(userId));
            // 依据商品id查询商品
            Item item = itemService.getItemById(payVo.getItemId());
            // my 1: 依据用户id查询用户
            if ( item == null ) return null;
            // 2: 支付金额
            String tempMoney = item.getPrice().toString();
            String money = "";
            if ( user.getRole().equals("normal") ) {
                money = tempMoney;
            }
            if ( user.getRole().equals("vip") ) {
                Double tempMoney2 = Double.valueOf(tempMoney)*0.5;
                money = String.valueOf(tempMoney2);
            }

在payForItem相同文件下，调用了payCommonService，在这里会实现用户积分更新和用户等级更新：

payCommonService.payUserPublic(bodyJsonObject, userId, user.getName(), orderNumber, tradeno, "alipay", this.token);

将"VIP"这件商品的id设置为“666”，当用户购买该商品时，当前用户更新过程如下：

if ( itemId.equals("666") ) {
            int myuserId = Integer.valueOf(userId);
            User userDB = userService.selectUserById(myuserId);
            // key值序列化
            this.redisTemplate.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
            // 由当前token获取当前用户信息
            User firstUser = (User)redisTemplate.opsForValue().get("TOKEN_" + token);
            // 由当前用户信息删除当前用户zSet
            redisTemplate.opsForZSet().remove("userRank", firstUser);
            // 更新当前用户信息身份
            userDB.setRole("vip");
            // 更新当前用户新身份的分数
            userService.updateUserRole(userDB);
            List<User> userListDB = this.userDAO.selectUserByName(userDB.getName());
            // 获取当前新身份用户的完整信息
            User secondUser = userListDB.get(0);
            // 更新当前token对应的当前用户
            redisTemplate.opsForValue().set("TOKEN_" + token, secondUser, 30, TimeUnit.MINUTES);
            // 设置当前用户的zSet
            redisTemplate.opsForZSet().add("userRank", secondUser, secondUser.getScore().doubleValue());
        }

当前用户积分更新过程如下：

        // 更新当前用户的积分
        double tempScore = Double.valueOf(orderDetail.getPrice()) * 0.3;
        String key1 = "TOKEN_" + token;
        // 由当前token获取当前用户
        User user = (User)redisTemplate.opsForValue().get(key1);
        // 更新当前用户的zSet分数
        redisTemplate.opsForZSet().incrementScore("userRank", user, tempScore);
        // 获取当前用户的zSet分数
        double newScore = redisTemplate.opsForZSet().score("userRank", user);
        // 删除当前用户的zSet（因为要更新当前用户的信息，将当前用户在数据库中的分数进行同步）
        redisTemplate.opsForZSet().remove("userRank", new Object[] { user });
        user.setScore(newScore);
        userDAO.updateUserScore(user);
        // 更新token对应的当前用户的信息
        redisTemplate.opsForValue().set(key1, user);
        // 新增当前用户的zSet
        redisTemplate.opsForZSet().add("userRank", user, newScore);

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