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文章目录

前言
Java 操作 Redis
- Jedis 操作-测试
- Jedis 实例-手机验证码
Redis与Spring Boot整合
- 整合步骤
Redis 的事务操作
- Redis的事务定义
- Multi、Exec、discard 基本命令
- 事务冲突的问题
- - 为什么要做成事务
  - 悲观锁
  - 乐观锁
  - - WATCH key [key ... ]
- Redis事务三特性
- Redis事务秒杀案例
- - 解决计数器和人员记录的事务操作
  - Redis事务--秒杀并发模拟
  - - 连接超时问题
    - 超卖问题
    - 解决库存遗留问题

前言

📋前言📋
💝博客：【无聊大侠hello word】💝
✍有一点思考，有一点想法，有一点理性！✍
✍本文由在下【无聊大侠hello word】原创，首发于CSDN✍

Java 操作 Redis

Jedis 操作-测试

引入依赖

<!--jedis操作-->
<dependency><groupId>redis.clients</groupId><artifactId>jedis</artifactId><version>3.8.0</version>
</dependency><!--Test依赖-->
<dependency><groupId>junit</groupId><artifactId>junit</artifactId><version>4.13.2</version><scope>compile</scope>
</dependency>

2. 简单测试

package com.jedis.example;import org.junit.Test;
import redis.clients.jedis.Jedis;import java.util.List;
import java.util.Set;public class JedisDemo1
{public static void main(String[] args){// 创建Jedis对象Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);// 测试String value = jedis.ping();System.out.println(value);jedis.close();}/*** 描述：操作 key [String]*/@Testpublic void Demo1(){// 创建Jedis对象Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);// 添加jedis.set("name", "lucy");// 获取String name = jedis.get("name");System.out.println(name);// 设置多个key-valuejedis.mset("k1", "v1", "k2", "v2");List<String> mget = jedis.mget("k1", "k2");System.out.println(mget);Set<String> keys = jedis.keys("*");for (String key : keys){System.out.println(key);}jedis.close();}/*** 描述：操作 List [List]*/@Testpublic void Demo2(){// 创建Jedis对象Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);// 添加List数据jedis.lpush("key1", "lucy", "mary", "jack");List<String> list = jedis.lrange("key1", 0, -1);System.out.println(list);jedis.close();}/*** 描述：操作 set*/@Testpublic void Demo3(){// 创建Jedis对象Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);// 添加Set数据jedis.sadd("names", "lucy");jedis.sadd("names", "jack");Set<String> name = jedis.smembers("name");System.out.println(name);jedis.close();}/*** 描述：操作 Hash*/@Testpublic void Demo4(){// 创建Jedis对象Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);// 添加Hash数据jedis.hset("users", "age", "20");String value = jedis.hget("users", "age");System.out.println(value);jedis.close();}/*** 描述：操作 zset*/@Testpublic void Demo5(){// 创建Jedis对象Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);// 添加zset数据jedis.zadd("china", 100d, "shanghai");Set<String> value = jedis.zrange("china", 0, -1);System.out.println(value);jedis.close();}
}

更多Redis数据类型命令操作

Jedis 实例-手机验证码

要求：

1、输入手机号，点击发送后随机生成6位数字码，2分钟有效

2、输入验证码，点击验证，返回成功或失败

3、每个手机号每天只能输入3次

只实现Java操作

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分析：
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代码实现：

package com.jedis.example;import redis.clients.jedis.Jedis;import java.util.Random;/*** 描述：Jedis 实例-手机验证码** @author 为一道彩虹*/
public class PhoneCode
{/*** 描述：1.生成6位数字验证码*/public static String getCode(){Random random = new Random();String code = "";for (int i = 0; i < 6; i++){int rand = random.nextInt(10);code += rand;}return code;}/*** 描述：2.每个手机每天只能发送三次，验证码放到redis中，设置过期时间120秒*/public static void verifyCode(String phone, String code){// 连接redisJedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);// 拼接key [制定规则]// 手机号发送次数keyString countKey = "VerifyCode" + phone + ":count";// 验证码keyString codeKey = "VerifyCode" + phone + ":code";// 每个手机每天只能发送三次String count = jedis.get(countKey);if (count == null){// 没有发送次数，第一次发送, 设置发送次数是1jedis.setex(countKey, 24*60*60, "1");}else if(Integer.parseInt(count) <= 2){// 发送次数+1jedis.incr(countKey);}else if (Integer.parseInt(count) > 2){// 发送三次，不能再发送System.out.println("今天发送次数已经超过三次");jedis.close();return;}// 发送验证码放到redis里面jedis.setex(codeKey, 120, code);jedis.close();}/*** 描述：3.验证码校验*/public static void getRedisCode(String phone, String code){// 连接redisJedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);// 验证码keyString codeKey = "VerifyCode" + phone + ":code";// 从redis获取验证码String redisCode = jedis.get(codeKey);// 判断if (redisCode.equals(code)){System.out.println("成功");}else{System.out.println("失败");}jedis.close();}public static void main(String[] args){// 生成6位数字验证码String code = getCode();// 模拟验证码发送verifyCode("1613075408", code);// 验证码校验
//        getRedisCode("1613075408", "466604");}
}

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Redis与Spring Boot整合

Spring Boot整合Redis非常简单，只需要按如下步骤整合即可

整合步骤

1、在pom.xml文件中引入redis相关依赖

<!--redis-->
<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency><!--spring2.X集成redis 所需common-pooL2-->
<dependency><groupId>org.apache.commons</groupId><artifactId>commons-pool2</artifactId><version>2.6.0</version>
</dependency>

2、application.properties配置redis配置

#Redis服务器地址
spring.redis.host=127.0.0.1
#Redis服务器连接端口
spring.redis.port=6379
#Redis数据库素引（默认为0)
spring.redis.database=0
#连接超时时间（毫秒）
spring.redis.timeout=1800000
#连接池最太连接数（使用负值表示没有限制）
spring.redis.lettuce.pool.max-active=20
#最大阻塞等待时间（负数表示没限制)
spring.redis.lettuce.pool.max-wait=-1
#连接池中的最大空闲连接
spring.redis.lettuce.pool.max-idle=5
#连接池中的最小空闲连接
spring.redis.lettuce.pool.min-idle=0

3、添加redis配置类

package com.redis.spring.boot.config;import com.fasterxml.jackson.annotation.JsonAutoDetect;
import com.fasterxml.jackson.annotation.PropertyAccessor;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import org.springframework.cache.CacheManager;
import org.springframework.cache.annotation.CachingConfigurerSupport;
import org.springframework.cache.annotation.EnableCaching;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.data.redis.cache.RedisCacheConfiguration;
import org.springframework.data.redis.cache.RedisCacheManager;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.serializer.Jackson2JsonRedisSerializer;
import org.springframework.data.redis.serializer.RedisSerializationContext;
import org.springframework.data.redis.serializer.RedisSerializer;
import org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer;import java.time.Duration;/*** 描述：Redis配置类** @author 为一道彩虹*/
@EnableCaching
@Configuration
public class RedisConfig extends CachingConfigurerSupport
{@Beanpublic RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory factory){RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<>();RedisSerializer<String> redisSerializer = new StringRedisSerializer();Jackson2JsonRedisSerializer jackson2JsonRedisSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer(Object.class);ObjectMapper om = new ObjectMapper();om.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);om.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);jackson2JsonRedisSerializer.setObjectMapper(om);template.setConnectionFactory(factory);// key序列化方式template.setKeySerializer(redisSerializer);// value序列化template.setValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);// value hashmap序列化template.setHashValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);return template;}@Beanpublic CacheManager cacheManager(RedisConnectionFactory factory){RedisSerializer<String> redisSerializer = new StringRedisSerializer();Jackson2JsonRedisSerializer jackson2JsonRedisSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer(Object.class);// 解决查询缓存转换异常的问题ObjectMapper om = new ObjectMapper();om.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);om.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);jackson2JsonRedisSerializer.setObjectMapper(om);// 配置序列化（解决乱码的问题），过期时间600秒RedisCacheConfiguration config = RedisCacheConfiguration.defaultCacheConfig().entryTtl(Duration.ofSeconds(600)).serializeKeysWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(redisSerializer)).serializeValuesWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(jackson2JsonRedisSerializer)).disableCachingNullValues();RedisCacheManager cacheManager = RedisCacheManager.builder(factory).cacheDefaults(config).build();return cacheManager;}}

4、测试一下

package com.redis.spring.boot.controller;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;/*** 描述：RedisTestController** @author 为一道彩虹*/
@RestController
@RequestMapping("/redisTest")
public class RedisTestController
{@Autowiredprivate RedisTemplate redisTemplate = null;@GetMappingpublic String testRedis(){// 设置值到RedisredisTemplate.opsForValue().set("name", "lucy");// 从Redis获取值Object name = redisTemplate.opsForValue().get("name");return name.toString();}
}

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Redis 的事务操作

Redis的事务定义

Redis 事务是一个单独的隔离操作：事务中的所有命令都会序列化、按顺序地执行。事务在执行的过程中，不会被其他客户端发送来的命令请求所打断。

Redis 事务的主要作用就是串联多个命令防止别的命令插队。

Multi、Exec、discard 基本命令

从输入Multi 命令开始，输入的命令都会依次进入命令队列中，但不会执行，直到输入Exec后，Redis会将之前的命令队列中的命令依次执行。

组队的过程中可以通过discard来放弃组队。

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案例：

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组队成功，提交成功:

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组队阶段报错，提交失败:

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组队成功，提交有成功有失败情况

事务的错误处理

组队中某个命令出现了报告错误，执行时整个的所有队列都会被取消。

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如果执行价段果个命令报出了错误，则只有报错的命令不会被执行，而其也的命令都会执行，不会回滚。

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事务冲突的问题

为什么要做成事务

想想一个场景：有很多人有你的账户，同时去参加双十一抢购

例子：

一个请求想给金额减8000
一个请求想给金额减5000
一个请求想给金额减1000

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悲观锁

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悲观锁( Pessimistic Lock)，顾名思义，就是很悲观，每次去拿数据的时候都认为别人会修改，所以每次在拿数据的时候都会上锁，这样别人想拿这个数据就会 block 直到它拿到锁。传统的关系型数据库里边就用到了很多这种锁机制，比如行锁，表锁等，读锁，写锁等，都是在做操作之前先上锁。

乐观锁

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乐观锁 (Optimistic Lock)，顾名思义，就是很乐观，每次去拿数据的时候都认为别人不会修改，所以不会上锁，但是在更新的时候会判断一下在此期间别人有没有去更新这个数据，可以使用版本号等机制。乐观锁适用于多读的应用类型，这样可以提高吞吐量。Redis就是利用这种check-and-set机制实现事务的。

WATCH key [key … ]

在执行 multi 之前，先执行 watch key1 [key2]，可以监视一个（或多个）key,如果在事务执行之前这个（或这些）key被其他命令所改动，那么事务将被打断。

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Redis事务三特性

单独的隔离操作:

事务中的所有命令都会序列化、按顺序地执行。事务在执行的过程中，不会被其他客户端发送来的命令请求所打断。

没有隔离级别的概念:

队列中的命令没有提交之前都不会实际被执行，因为事务提交前任何指令都不会被实际执行

不保证原子性：

事务中如果有一条命令执行失败，其后的命令仍然会被执行，没有回滚

Redis事务秒杀案例

解决计数器和人员记录的事务操作

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秒杀过程类

package com.redis.example;import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.Transaction;import java.io.IOException;
import java.util.List;/*** 描述：秒杀过程类*/
public class SecKill_redis
{public static void main(String[] args){Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);System.out.println(jedis.ping());// 添加测试秒杀数据jedis.set("sk:0101:qt", "10");jedis.close();}/*** 描述：秒杀过程*/public static boolean doSecKill(String uid, String prodid) throws IOException{//1 uid和prodid非空判断if (uid == null || prodid == null){return false;}//2 连接redisJedis jedis = new Jedis("127.0.0.1",6379);//3 拼接key// 3.1 库存keyString kcKey = "sk:" + prodid + ":qt";// 3.2 秒杀成功用户keyString userKey = "sk:" + prodid + ":user";//4 获取库存，如果库存null，秒杀还没有开始String kc = jedis.get(kcKey);if (kc == null){System.out.println("秒杀还没有开始，请等待");jedis.close();return false;}// 5 判断用户是否重复秒杀操作if (jedis.sismember(userKey, uid)){System.out.println("已经秒杀成功了，不能重复秒杀");jedis.close();return false;}//6 判断如果商品数量，库存数量小于1，秒杀结束if (Integer.parseInt(kc) <= 0){System.out.println("秒杀已经结束了");jedis.close();return false;}//7 秒杀过程//7.1 库存-1jedis.decr(kcKey);//7.2 把秒杀成功用户添加清单里面jedis.sadd(userKey,uid);System.out.println("秒杀成功了..");jedis.close();return true;}
}

简单页面 index.jsp：

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8"pageEncoding="UTF-8"%>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
<title>Insert title here</title>
</head>
<body>
<h1>iPhone 13 Pro !!!  1元秒杀！！！
</h1><form id="msform" action="${pageContext.request.contextPath}/doseckill" enctype="application/x-www-form-urlencoded"><input type="hidden" id="prodid" name="prodid" value="0101"><input type="button"  id="miaosha_btn" name="seckill_btn" value="秒杀点我"/>
</form></body>
<script  type="text/javascript" src="${pageContext.request.contextPath}/script/jquery/jquery-3.1.0.js"></script>
<script  type="text/javascript">
$(function(){$("#miaosha_btn").click(function(){	 var url=$("#msform").attr("action");$.post(url,$("#msform").serialize(),function(data){if(data=="false"){alert("抢光了" );$("#miaosha_btn").attr("disabled",true);}} );    })
})
</script>
</html>

servlet：

package com.redis.example;import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.util.Random;/*** 描述：秒杀案例*/
public class SecKillServlet extends HttpServlet
{private static final long serialVersionUID = 1L;public SecKillServlet(){super();}protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException{String userid = new Random().nextInt(50000) + "";String prodid = request.getParameter("prodid");boolean isSuccess=SecKill_redis.doSecKill(userid,prodid);response.getWriter().print(isSuccess);}}

测试结果：

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Redis事务–秒杀并发模拟

使用ab工具能模拟多个http请求，并包括并发效果

使用工具ab模拟测试
CentOS6 默认安装
CentOS7需要手动安装

1 .手动安装：yum install httpd-tools

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2 .查询帮助手册：ab --help

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1、-n：表示请求次数

2、-c：请求中并发数量

3、-p：提交参数格式【POST/PUT】

4、-T：参数类型

3 .通过ab测试：

新建：vim postfile 模拟表单提交参数,以&符号结尾;存放当前目录
内容：prodid=0101&

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-T ：类型
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访问路径：ab -n 1000 -c 100 -p ~/postfile -T application/x-www-form-urlencoded http://本机 IP:8080/Seckill/doseckill
重置redis数据

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测试结果

运行：ab -n 1000 -c 100 -p ~/postfile -T application/x-www-form-urlencoded http://本机 IP:8080/Seckill/doseckill

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线程安全问题：

1、观察控制台和Redis中的数据可以看到出来了线程安全问题，秒杀已结束，后续还可以执行秒杀操作。由于在多线程程序运行时，会发生多个线程同时访问同一个对象或资源的情况下，第一、第二、第三线程对该对象进行修改，这就会导致该对象最终结果的不统一，引发线程安全问题

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2、连接超时问题

由于每次访问都需要连接Redis，如果有2000个请求，连接Redis等待时间过长，满足条件情况下会报连接超时问题

3、超卖问题

商品已卖完，后续可以买！

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连接超时问题

连接超时，可以通过连接池解决，节省每次连接redis服务带来的消耗，把连接好的实例反复利用。

1、Jedis连接池类：

package com.redis.example;import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig;/*** Jedis连接池类*/
public class JedisPoolUtil
{private static volatile JedisPool jedisPool = null;public static JedisPool getJedisPoolInstance(){if (null == jedisPool){synchronized (JedisPoolUtil.class){if (null == jedisPool){JedisPoolConfig poolConfig = new JedisPoolConfig();poolConfig.setMaxTotal(200);poolConfig.setMaxIdle(32);poolConfig.setMaxWaitMillis(100 * 1000);poolConfig.setBlockWhenExhausted(true);poolConfig.setTestOnBorrow(true);  // ping  PONGjedisPool = new JedisPool(poolConfig, "127.0.0.1", 6379, 60000);}}}return jedisPool;}public static void release(JedisPool jedisPool, Jedis jedis){if (null != jedis){jedisPool.returnResource(jedis);}}}

2、链接池参数：

MaxTotal：控制一个pool可分配多少个jedis实例，通过pool.getResource()来获取；如果赋值为-1，则表示不限制；如果pool已经分配了MaxTotal个jedis实例，则此时pool的状态为exhausted
maxIdle：控制一个pool最多有多少个状态为idle(空闲)的jedis实例
MaxWaitMillis：表示当borrow一个jedis实例时，最大的等待毫秒数，如果超过等待时间，则直接抛JedisConnectionException
testOnBorrow：获得一个jedis实例的时候是否检查连接可用性（ping()）；如果为true，则得到的jedis实例均是可用的

 //2 连接redis//Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1",6379);//通过连接池得到jedis对象JedisPool jedisPoolInstance = JedisPoolUtil.getJedisPoolInstance();Jedis jedis = jedisPoolInstance.getResource();

超卖问题

利用乐观锁淘汰用户，解决超卖问题

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1、监视库存

//监视库存
jedis.watch(kcKey);

2、使用事务

 //7 秒杀过程//使用事务Transaction multi = jedis.multi();

3、组队操作

//组队操作
multi.decr(kcKey);
multi.sadd(userKey, uid);//执行
List<Object> results = multi.exec();if (results == null || results.size() == 0)
{System.out.println("秒杀失败了....");jedis.close();return false;
}

秒杀过程类:

package com.redis.example;import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.Transaction;import java.io.IOException;
import java.util.List;/*** 描述：秒杀过程类*/
public class SecKill_redis
{public static void main(String[] args){Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);System.out.println(jedis.ping());// 添加测试秒杀数据jedis.set("sk:0101:qt", "10");jedis.close();}/*** 描述：秒杀过程*/public static boolean doSecKill(String uid, String prodid) throws IOException{//1 uid和prodid非空判断if (uid == null || prodid == null){return false;}//2 连接redis//Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1",6379);//通过连接池得到jedis对象JedisPool jedisPoolInstance = JedisPoolUtil.getJedisPoolInstance();Jedis jedis = jedisPoolInstance.getResource();//3 拼接key// 3.1 库存keyString kcKey = "sk:" + prodid + ":qt";// 3.2 秒杀成功用户keyString userKey = "sk:" + prodid + ":user";//监视库存jedis.watch(kcKey);//4 获取库存，如果库存null，秒杀还没有开始String kc = jedis.get(kcKey);if (kc == null){System.out.println("秒杀还没有开始，请等待");jedis.close();return false;}// 5 判断用户是否重复秒杀操作if (jedis.sismember(userKey, uid)){System.out.println("已经秒杀成功了，不能重复秒杀");jedis.close();return false;}//6 判断如果商品数量，库存数量小于1，秒杀结束if (Integer.parseInt(kc) <= 0){System.out.println("秒杀已经结束了");jedis.close();return false;}//7 秒杀过程//使用事务Transaction multi = jedis.multi();//组队操作multi.decr(kcKey);multi.sadd(userKey, uid);//执行List<Object> results = multi.exec();if (results == null || results.size() == 0){System.out.println("秒杀失败了....");jedis.close();return false;}//7.1 库存-1//jedis.decr(kcKey);//7.2 把秒杀成功用户添加清单里面//jedis.sadd(userKey,uid);System.out.println("秒杀成功了..");jedis.close();return true;}
}