文章结尾有彩蛋
一、Redis 缓存设计及实现
- 1.1 Redis 安装及运行
- 1.2 Redis 与 SpringBoot 项目的整合
- 1.3 Redis 的数据结构类型
- 1.4 点赞数据在 Redis 中的存储格式
- 1.5 操作 Redis
二、数据库设计
三、数据库操作
四、开启定时任务持久化存储到数据库

本文基于 SpringCloud, 用户发起点赞、取消点赞后先存入 Redis 中，再每隔两小时从 Redis 读取点赞数据写入数据库中做持久化存储。

点赞功能在很多系统中都有，但别看功能小，想要做好需要考虑的东西还挺多的。

点赞、取消点赞是高频次的操作，若每次都读写数据库，大量的操作会影响数据库性能，所以需要做缓存。

至于多久从 Redis 取一次数据存到数据库中，根据项目的实际情况定吧，我是暂时设了两个小时。

项目需求需要查看都谁点赞了，所以要存储每个点赞的点赞人、被点赞人，不能简单的做计数。

文章分四部分介绍：

Redis 缓存设计及实现
数据库设计
数据库操作
开启定时任务持久化存储到数据库

一、Redis 缓存设计及实现

1.1 Redis 安装及运行

Redis 安装请自行查阅相关教程。

说下Docker 安装运行 Redis

docker run -d -p 6379:6379 redis:4.0.8

如果已经安装了 Redis，打开命令行，输入启动 Redis 的命令

redis-server

1.2 Redis 与 SpringBoot 项目的整合

1.在 pom.xml 中引入依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>

2.在启动类上添加注释 @EnableCaching

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
@EnableSwagger2
@EnableFeignClients(basePackages = "com.solo.coderiver.project.client")
@EnableCaching
public class UserApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(UserApplication.class, args);
    }
}

3.编写 Redis 配置类 RedisConfig

import com.fasterxml.jackson.annotation.JsonAutoDetect;
import com.fasterxml.jackson.annotation.PropertyAccessor;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import org.springframework.boot.autoconfigure.condition.ConditionalOnMissingBean;
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.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.serializer.Jackson2JsonRedisSerializer;

import java.net.UnknownHostException;


@Configuration
public class RedisConfig {

    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean(name = "redisTemplate")
    public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(
            RedisConnectionFactory redisConnectionFactory)
            throws UnknownHostException {

        Jackson2JsonRedisSerializer<Object> jackson2JsonRedisSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer<Object>(Object.class);
        ObjectMapper om = new ObjectMapper();
        om.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);
        om.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);
        jackson2JsonRedisSerializer.setObjectMapper(om);

        RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<String, Object>();
        template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
        template.setKeySerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
        template.setValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
        template.setHashKeySerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
        template.setHashValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
        template.afterPropertiesSet();
        return template;
    }


    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean(StringRedisTemplate.class)
    public StringRedisTemplate stringRedisTemplate(
            RedisConnectionFactory redisConnectionFactory)
            throws UnknownHostException {
        StringRedisTemplate template = new StringRedisTemplate();
        template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
        return template;
    }
}

至此 Redis 在 SpringBoot 项目中的配置已经完成，可以愉快的使用了。

1.3 Redis 的数据结构类型

Redis 可以存储键与5种不同数据结构类型之间的映射，这5种数据结构类型分别为String（字符串）、List（列表）、Set（集合）、Hash（散列）和 Zset（有序集合）。

下面来对这5种数据结构类型作简单的介绍：

1.4 点赞数据在 Redis 中的存储格式

用 Redis 存储两种数据，一种是记录点赞人、被点赞人、点赞状态的数据，另一种是每个用户被点赞了多少次，做个简单的计数。

由于需要记录点赞人和被点赞人，还有点赞状态（点赞、取消点赞），还要固定时间间隔取出 Redis 中所有点赞数据，分析了下 Redis 数据格式中 Hash 最合适。

因为 Hash 里的数据都是存在一个键里，可以通过这个键很方便的把所有的点赞数据都取出。这个键里面的数据还可以存成键值对的形式，方便存入点赞人、被点赞人和点赞状态。

设点赞人的 id 为 likedPostId，被点赞人的 id 为 likedUserId ，点赞时状态为 1，取消点赞状态为 0。将点赞人 id 和被点赞人 id 作为键，两个 id 中间用 :: 隔开，点赞状态作为值。

所以如果用户点赞，存储的键为：likedUserId::likedPostId，对应的值为 1 。取消点赞，存储的键为：likedUserId::likedPostId，对应的值为 0 。取数据时把键用 :: 切开就得到了两个id，也很方便。

在可视化工具 RDM 中看到的是这样子

1.5 操作 Redis

将具体操作方法封装到了 RedisService 接口里

RedisService.java

import com.solo.coderiver.user.dataobject.UserLike;
import com.solo.coderiver.user.dto.LikedCountDTO;

import java.util.List;

public interface RedisService {

    /**
     * 点赞。状态为1
     * @param likedUserId
     * @param likedPostId
     */
    void saveLiked2Redis(String likedUserId, String likedPostId);

    /**
     * 取消点赞。将状态改变为0
     * @param likedUserId
     * @param likedPostId
     */
    void unlikeFromRedis(String likedUserId, String likedPostId);

    /**
     * 从Redis中删除一条点赞数据
     * @param likedUserId
     * @param likedPostId
     */
    void deleteLikedFromRedis(String likedUserId, String likedPostId);

    /**
     * 该用户的点赞数加1
     * @param likedUserId
     */
    void incrementLikedCount(String likedUserId);

    /**
     * 该用户的点赞数减1
     * @param likedUserId
     */
    void decrementLikedCount(String likedUserId);

    /**
     * 获取Redis中存储的所有点赞数据
     * @return
     */
    List<UserLike> getLikedDataFromRedis();

    /**
     * 获取Redis中存储的所有点赞数量
     * @return
     */
    List<LikedCountDTO> getLikedCountFromRedis();

}

实现类 RedisServiceImpl.java

import com.solo.coderiver.user.dataobject.UserLike;
import com.solo.coderiver.user.dto.LikedCountDTO;
import com.solo.coderiver.user.enums.LikedStatusEnum;
import com.solo.coderiver.user.service.LikedService;
import com.solo.coderiver.user.service.RedisService;
import com.solo.coderiver.user.utils.RedisKeyUtils;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.Cursor;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.core.ScanOptions;
import org.springframework.stereotype.Service;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Map;

@Service
@Slf4j
public class RedisServiceImpl implements RedisService {

    @Autowired
    RedisTemplate redisTemplate;

    @Autowired
    LikedService likedService;

    @Override
    public void saveLiked2Redis(String likedUserId, String likedPostId) {
        String key = RedisKeyUtils.getLikedKey(likedUserId, likedPostId);
        redisTemplate.opsForHash().put(RedisKeyUtils.MAP_KEY_USER_LIKED, key, LikedStatusEnum.LIKE.getCode());
    }

    @Override
    public void unlikeFromRedis(String likedUserId, String likedPostId) {
        String key = RedisKeyUtils.getLikedKey(likedUserId, likedPostId);
        redisTemplate.opsForHash().put(RedisKeyUtils.MAP_KEY_USER_LIKED, key, LikedStatusEnum.UNLIKE.getCode());
    }

    @Override
    public void deleteLikedFromRedis(String likedUserId, String likedPostId) {
        String key = RedisKeyUtils.getLikedKey(likedUserId, likedPostId);
        redisTemplate.opsForHash().delete(RedisKeyUtils.MAP_KEY_USER_LIKED, key);
    }

    @Override
    public void incrementLikedCount(String likedUserId) {
        redisTemplate.opsForHash().increment(RedisKeyUtils.MAP_KEY_USER_LIKED_COUNT, likedUserId, 1);
    }

    @Override
    public void decrementLikedCount(String likedUserId) {
        redisTemplate.opsForHash().increment(RedisKeyUtils.MAP_KEY_USER_LIKED_COUNT, likedUserId, -1);
    }

    @Override
    public List<UserLike> getLikedDataFromRedis() {
        Cursor<Map.Entry<Object, Object>> cursor = redisTemplate.opsForHash().scan(RedisKeyUtils.MAP_KEY_USER_LIKED, ScanOptions.NONE);
        List<UserLike> list = new ArrayList<>();
        while (cursor.hasNext()){
            Map.Entry<Object, Object> entry = cursor.next();
            String key = (String) entry.getKey();
            //分离出 likedUserId，likedPostId
            String[] split = key.split("::");
            String likedUserId = split[0];
            String likedPostId = split[1];
            Integer value = (Integer) entry.getValue();

            //组装成 UserLike 对象
            UserLike userLike = new UserLike(likedUserId, likedPostId, value);
            list.add(userLike);

            //存到 list 后从 Redis 中删除
            redisTemplate.opsForHash().delete(RedisKeyUtils.MAP_KEY_USER_LIKED, key);
        }

        return list;
    }

    @Override
    public List<LikedCountDTO> getLikedCountFromRedis() {
        Cursor<Map.Entry<Object, Object>> cursor = redisTemplate.opsForHash().scan(RedisKeyUtils.MAP_KEY_USER_LIKED_COUNT, ScanOptions.NONE);
        List<LikedCountDTO> list = new ArrayList<>();
        while (cursor.hasNext()){
            Map.Entry<Object, Object> map = cursor.next();
            //将点赞数量存储在 LikedCountDT
            String key = (String)map.getKey();
            LikedCountDTO dto = new LikedCountDTO(key, (Integer) map.getValue());
            list.add(dto);
            //从Redis中删除这条记录
            redisTemplate.opsForHash().delete(RedisKeyUtils.MAP_KEY_USER_LIKED_COUNT, key);
        }
        return list;
    }
}

用到的工具类和枚举类

RedisKeyUtils, 用于根据一定规则生成 key

public class RedisKeyUtils {

    //保存用户点赞数据的key
    public static final String MAP_KEY_USER_LIKED = "MAP_USER_LIKED";
    //保存用户被点赞数量的key
    public static final String MAP_KEY_USER_LIKED_COUNT = "MAP_USER_LIKED_COUNT";

    /**
     * 拼接被点赞的用户id和点赞的人的id作为key。格式 222222::333333
     * @param likedUserId 被点赞的人id
     * @param likedPostId 点赞的人的id
     * @return
     */
    public static String getLikedKey(String likedUserId, String likedPostId){
        StringBuilder builder = new StringBuilder();
        builder.append(likedUserId);
        builder.append("::");
        builder.append(likedPostId);
        return builder.toString();
    }
}

LikedStatusEnum 用户点赞状态的枚举类

package com.solo.coderiver.user.enums;

import lombok.Getter;

/**
 * 用户点赞的状态
 */
@Getter
public enum LikedStatusEnum {
    LIKE(1, "点赞"),
    UNLIKE(0, "取消点赞/未点赞"),
    ;

    private Integer code;

    private String msg;

    LikedStatusEnum(Integer code, String msg) {
        this.code = code;
        this.msg = msg;
    }
}

二、数据库设计

数据库表中至少要包含三个字段：被点赞用户id，点赞用户id，点赞状态。再加上主键id，创建时间，修改时间就行了。

建表语句

create table `user_like`(
    `id` int not null auto_increment,
    `liked_user_id` varchar(32) not null comment '被点赞的用户id',
    `liked_post_id` varchar(32) not null comment '点赞的用户id',
    `status` tinyint(1) default '1' comment '点赞状态，0取消，1点赞',
    `create_time` timestamp not null default current_timestamp comment '创建时间',
  `update_time` timestamp not null default current_timestamp on update current_timestamp comment '修改时间',
    primary key(`id`),
    INDEX `liked_user_id`(`liked_user_id`),
    INDEX `liked_post_id`(`liked_post_id`)
) comment '用户点赞表';

对应的对象 UserLike

import com.solo.coderiver.user.enums.LikedStatusEnum;
import lombok.Data;

import javax.persistence.Entity;
import javax.persistence.GeneratedValue;
import javax.persistence.GenerationType;
import javax.persistence.Id;

/**
 * 用户点赞表
 */
@Entity
@Data
public class UserLike {

    //主键id
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Integer id;

    //被点赞的用户的id
    private String likedUserId;

    //点赞的用户的id
    private String likedPostId;

    //点赞的状态.默认未点赞
    private Integer status = LikedStatusEnum.UNLIKE.getCode();

    public UserLike() {
    }

    public UserLike(String likedUserId, String likedPostId, Integer status) {
        this.likedUserId = likedUserId;
        this.likedPostId = likedPostId;
        this.status = status;
    }
}

三、数据库操作

操作数据库同样封装在接口中

LikedService

import com.solo.coderiver.user.dataobject.UserLike;
import org.springframework.data.domain.Page;
import org.springframework.data.domain.Pageable;

import java.util.List;

public interface LikedService {

    /**
     * 保存点赞记录
     * @param userLike
     * @return
     */
    UserLike save(UserLike userLike);

    /**
     * 批量保存或修改
     * @param list
     */
    List<UserLike> saveAll(List<UserLike> list);


    /**
     * 根据被点赞人的id查询点赞列表（即查询都谁给这个人点赞过）
     * @param likedUserId 被点赞人的id
     * @param pageable
     * @return
     */
    Page<UserLike> getLikedListByLikedUserId(String likedUserId, Pageable pageable);

    /**
     * 根据点赞人的id查询点赞列表（即查询这个人都给谁点赞过）
     * @param likedPostId
     * @param pageable
     * @return
     */
    Page<UserLike> getLikedListByLikedPostId(String likedPostId, Pageable pageable);

    /**
     * 通过被点赞人和点赞人id查询是否存在点赞记录
     * @param likedUserId
     * @param likedPostId
     * @return
     */
    UserLike getByLikedUserIdAndLikedPostId(String likedUserId, String likedPostId);

    /**
     * 将Redis里的点赞数据存入数据库中
     */
    void transLikedFromRedis2DB();

    /**
     * 将Redis中的点赞数量数据存入数据库
     */
    void transLikedCountFromRedis2DB();

}

LikedServiceImpl 实现类

import com.solo.coderiver.user.dataobject.UserInfo;
import com.solo.coderiver.user.dataobject.UserLike;
import com.solo.coderiver.user.dto.LikedCountDTO;
import com.solo.coderiver.user.enums.LikedStatusEnum;
import com.solo.coderiver.user.repository.UserLikeRepository;
import com.solo.coderiver.user.service.LikedService;
import com.solo.coderiver.user.service.RedisService;
import com.solo.coderiver.user.service.UserService;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.domain.Page;
import org.springframework.data.domain.Pageable;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;

import java.util.List;

@Service
@Slf4j
public class LikedServiceImpl implements LikedService {

    @Autowired
    UserLikeRepository likeRepository;

    @Autowired
    RedisService redisService;

    @Autowired
    UserService userService;

    @Override
    @Transactional
    public UserLike save(UserLike userLike) {
        return likeRepository.save(userLike);
    }

    @Override
    @Transactional
    public List<UserLike> saveAll(List<UserLike> list) {
        return likeRepository.saveAll(list);
    }

    @Override
    public Page<UserLike> getLikedListByLikedUserId(String likedUserId, Pageable pageable) {
        return likeRepository.findByLikedUserIdAndStatus(likedUserId, LikedStatusEnum.LIKE.getCode(), pageable);
    }

    @Override
    public Page<UserLike> getLikedListByLikedPostId(String likedPostId, Pageable pageable) {
        return likeRepository.findByLikedPostIdAndStatus(likedPostId, LikedStatusEnum.LIKE.getCode(), pageable);
    }

    @Override
    public UserLike getByLikedUserIdAndLikedPostId(String likedUserId, String likedPostId) {
        return likeRepository.findByLikedUserIdAndLikedPostId(likedUserId, likedPostId);
    }

    @Override
    @Transactional
    public void transLikedFromRedis2DB() {
        List<UserLike> list = redisService.getLikedDataFromRedis();
        for (UserLike like : list) {
            UserLike ul = getByLikedUserIdAndLikedPostId(like.getLikedUserId(), like.getLikedPostId());
            if (ul == null){
                //没有记录，直接存入
                save(like);
            }else{
                //有记录，需要更新
                ul.setStatus(like.getStatus());
                save(ul);
            }
        }
    }

    @Override
    @Transactional
    public void transLikedCountFromRedis2DB() {
        List<LikedCountDTO> list = redisService.getLikedCountFromRedis();
        for (LikedCountDTO dto : list) {
            UserInfo user = userService.findById(dto.getId());
            //点赞数量属于无关紧要的操作，出错无需抛异常
            if (user != null){
                Integer likeNum = user.getLikeNum() + dto.getCount();
                user.setLikeNum(likeNum);
                //更新点赞数量
                userService.updateInfo(user);
            }
        }
    }
}

数据库的操作就这些，主要还是增删改查。

四、开启定时任务持久化存储到数据库

定时任务 Quartz 很强大，就用它了。

Quartz 使用步骤：

1.添加依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-quartz</artifactId>
</dependency>

2.编写配置文件

package com.solo.coderiver.user.config;

import com.solo.coderiver.user.task.LikeTask;
import org.quartz.*;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class QuartzConfig {

    private static final String LIKE_TASK_IDENTITY = "LikeTaskQuartz";

    @Bean
    public JobDetail quartzDetail(){
        return JobBuilder.newJob(LikeTask.class).withIdentity(LIKE_TASK_IDENTITY).storeDurably().build();
    }

    @Bean
    public Trigger quartzTrigger(){
        SimpleScheduleBuilder scheduleBuilder = SimpleScheduleBuilder.simpleSchedule()
//                .withIntervalInSeconds(10)  //设置时间周期单位秒
                .withIntervalInHours(2)  //两个小时执行一次
                .repeatForever();
        return TriggerBuilder.newTrigger().forJob(quartzDetail())
                .withIdentity(LIKE_TASK_IDENTITY)
                .withSchedule(scheduleBuilder)
                .build();
    }
}

3.编写执行任务的类继承自 QuartzJobBean

package com.solo.coderiver.user.task;

import com.solo.coderiver.user.service.LikedService;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.commons.lang.time.DateUtils;
import org.quartz.JobExecutionContext;
import org.quartz.JobExecutionException;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.scheduling.quartz.QuartzJobBean;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

/**
 * 点赞的定时任务
 */
@Slf4j
public class LikeTask extends QuartzJobBean {

    @Autowired
    LikedService likedService;

    private SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

    @Override
    protected void executeInternal(JobExecutionContext jobExecutionContext) throws JobExecutionException {

        log.info("LikeTask-------- {}", sdf.format(new Date()));

        //将 Redis 里的点赞信息同步到数据库里
        likedService.transLikedFromRedis2DB();
        likedService.transLikedCountFromRedis2DB();
    }
}

在定时任务中直接调用 LikedService 封装的方法完成数据同步。

以上就是点赞功能的设计与实现，不足之处还请各位大佬多多指教。

另外，点赞/取消点赞跟点赞数 +1/ -1 应该保证是原子操作 , 不然出现并发问题就会有两条重复的点赞记录 , 所以要给整个原子操作加锁 . 同时需要在Spring Boot 的系统关闭钩子函数中补充同步redis中点赞数据到mysql中的过程 . 不然有可能出现距离上一次同步1小时59分的时候服务器更新 , 把整整两小时的点赞数据都给清空了 . 如果点赞设计到比较重要活动业务的话这就很尴尬了 .

spring cloud分布式事务从入门到精通

(如下载连接失效，请私信我)

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