來自公眾號(hào)：Hollis
作者：Hollis
眾所周知，redis是一個(gè)高性能的分布式key-value存儲(chǔ)系統(tǒng)溉仑，在NoSQL數(shù)據(jù)庫市場上挖函，redis自己就占據(jù)了將近半壁江山，足以見到其強(qiáng)大之處浊竟。同時(shí)怨喘，由于redis的單線程特性，我們可以將其用作為一個(gè)消息隊(duì)列振定。本篇文章就來講講如何將redis整合到spring boot中必怜，并用作消息隊(duì)列的……
一、什么是消息隊(duì)列
“消息隊(duì)列”是在消息的傳輸過程中保存消息的容器后频∈崆欤——《百度百科》
消息我們可以理解為在計(jì)算機(jī)中或在整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中傳遞的數(shù)據(jù)。
隊(duì)列是我們在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的時(shí)候?qū)W習(xí)的基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之一卑惜，它具有先進(jìn)先出的特性膏执。
所以，消息隊(duì)列就是一個(gè)保存消息的容器露久，它具有先進(jìn)先出的特性更米。
為什么會(huì)出現(xiàn)消息隊(duì)列？
異步：常見的B/S架構(gòu)下毫痕，客戶端向服務(wù)器發(fā)送請求征峦，但是服務(wù)器處理這個(gè)消息需要花費(fèi)的時(shí)間很長的時(shí)間，如果客戶端一直等待服務(wù)器處理完消息消请，會(huì)造成客戶端的系統(tǒng)資源浪費(fèi)栏笆；而使用消息隊(duì)列后，服務(wù)器直接將消息推送到消息隊(duì)列中梯啤，由專門的處理消息程序處理消息竖伯，這樣客戶端就不必花費(fèi)大量時(shí)間等待服務(wù)器的響應(yīng)了；
解耦：傳統(tǒng)的軟件開發(fā)模式因宇，模塊之間的調(diào)用是直接調(diào)用七婴，這樣的系統(tǒng)很不利于系統(tǒng)的擴(kuò)展，同時(shí)察滑，模塊之間的相互調(diào)用打厘，數(shù)據(jù)之間的共享問題也很大，每個(gè)模塊都要時(shí)時(shí)刻刻考慮其他模塊會(huì)不會(huì)掛了贺辰；使用消息隊(duì)列以后户盯，模塊之間不直接調(diào)用嵌施，而是通過數(shù)據(jù)，且當(dāng)某個(gè)模塊掛了以后莽鸭，數(shù)據(jù)仍舊會(huì)保存在消息隊(duì)列中吗伤。最典型的就是生產(chǎn)者-消費(fèi)者模式，本案例使用的就是該模式硫眨；
削峰填谷：某一時(shí)刻足淆，系統(tǒng)的并發(fā)請求暴增，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了系統(tǒng)的最大處理能力后礁阁，如果不做任何處理巧号，系統(tǒng)會(huì)崩潰；使用消息隊(duì)列以后姥闭，服務(wù)器把請求推送到消息隊(duì)列中丹鸿，由專門的處理消息程序以合理的速度消費(fèi)消息，降低服務(wù)器的壓力棚品。
由上圖可以看到靠欢，消息隊(duì)列充當(dāng)了一個(gè)中間人的角色，我們可以通過操作這個(gè)消息隊(duì)列來保證我們的系統(tǒng)穩(wěn)定南片。
二掺涛、環(huán)境準(zhǔn)備
Java環(huán)境：jdk1.8
spring boot版本：2.2.1.RELEASE
redis-server版本：3.2.100
三庭敦、相關(guān)依賴
這里只展示與redis相關(guān)的依賴疼进，
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.integration</groupId>
<artifactId>spring-integration-redis</artifactId>
</dependency>
這里解釋一下這兩個(gè)依賴：
第一個(gè)依賴是對(duì)redis NoSQL的支持
第二個(gè)依賴是spring integration與redis的結(jié)合，這里添加這個(gè)代碼主要是為了實(shí)現(xiàn)分布式鎖
四秧廉、配置文件
這里只展示與redis相關(guān)的配置
# redis所在的的地址
spring.redis.host=localhost
# redis數(shù)據(jù)庫索引伞广，從0開始，可以從redis的可視化客戶端查看
spring.redis.database=1
# redis的端口疼电，默認(rèn)為6379
spring.redis.port=6379
# redis的密碼
spring.redis.password=
# 連接redis的超時(shí)時(shí)間(ms)嚼锄，默認(rèn)是2000
spring.redis.timeout=5000
# 連接池最大連接數(shù)
spring.redis.jedis.pool.max-active=16
# 連接池最小空閑連接
spring.redis.jedis.pool.min-idle=0
# 連接池最大空閑連接
spring.redis.jedis.pool.max-idle=16
# 連接池最大阻塞等待時(shí)間（負(fù)數(shù)表示沒有限制）
spring.redis.jedis.pool.max-wait=-1
# 連接redis的客戶端名
spring.redis.client-name=mall
五、代碼配置
redis用作消息隊(duì)列蔽豺，其在spring boot中的主要表現(xiàn)為一RedisTemplate.convertAndSend()方法和一個(gè)MessageListener接口区丑。所以我們要在IOC容器中注入一個(gè)RedisTemplate和一個(gè)實(shí)現(xiàn)了MessageListener接口的類。話不多說修陡，先看代碼
配置RedisTemplate
配置RedisTemplate的主要目的是配置序列化方式以解決亂碼問題沧侥，同時(shí)合理配置序列化方式還能降低一點(diǎn)性能開銷。
/**
* 配置RedisTemplate魄鸦，解決亂碼問題
*/
@Bean
public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory factory) {
LOGGER.debug("redis序列化配置開始");
RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<>();
template.setConnectionFactory(factory);
// string序列化方式
RedisSerializer serializer = new GenericJackson2JsonRedisSerializer();
// 設(shè)置默認(rèn)序列化方式
template.setDefaultSerializer(serializer);
template.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
template.setHashValueSerializer(serializer);
LOGGER.debug("redis序列化配置結(jié)束");
return template;
}
代碼第12行宴杀，我們配置默認(rèn)的序列化方式為GenericJackson2JsonRedisSerializer代碼第13行，我們配置鍵的序列化方式為StringRedisSerializer代碼第14行拾因，我們配置哈希表的值的序列化方式為GenericJackson2JsonRedisSerializer
RedisTemplate幾種序列化方式的簡要介紹
六旺罢、redis隊(duì)列監(jiān)聽器（消費(fèi)者）
上面說了旷余，與redis隊(duì)列監(jiān)聽器相關(guān)的類為一個(gè)名為MessageListener的接口，下面是該接口的源碼
public interface MessageListener {
void onMessage(Message message, @Nullable byte[] pattern);
}
可以看到扁达，該接口僅有一個(gè)onMessage(Message message, @Nullable byte[] pattern)方法正卧，該方法便是監(jiān)聽到隊(duì)列中消息后的回調(diào)方法。下面解釋一下這兩個(gè)參數(shù)：
message：redis消息類跪解，該類中僅有兩個(gè)方法
byte[] getBody()以二進(jìn)制形式獲取消息體
byte[] getChannel()以二進(jìn)制形式獲取消息通道
pattern：二進(jìn)制形式的消息通道穗酥，和message.getChannel()返回值相同
介紹完接口，我們來實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡單的redis隊(duì)列監(jiān)聽器
@Component
public class RedisListener implement MessageListener{
private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(RedisListener.class);
@Override
public void onMessage(Message message,byte[] pattern){
LOGGER.debug("從消息通道={}監(jiān)聽到消息",new String(pattern));
LOGGER.debug("從消息通道={}監(jiān)聽到消息",new String(message.getChannel()));
LOGGER.debug("元消息={}",new String(message.getBody()));
// 新建一個(gè)用于反序列化的對(duì)象惠遏，注意這里的對(duì)象要和前面配置的一樣
// 因?yàn)槲仪懊嬖O(shè)置的默認(rèn)序列化方式為GenericJackson2JsonRedisSerializer
// 所以這里的實(shí)現(xiàn)方式為GenericJackson2JsonRedisSerializer
RedisSerializer serializer=new GenericJackson2JsonRedisSerializer();
LOGGER.debug("反序列化后的消息={}",serializer.deserialize(message.getBody()));
}
}
代碼很簡單砾跃，就是輸出參數(shù)中包含的關(guān)鍵信息。需要注意的是节吮，RedisSerializer的實(shí)現(xiàn)要與上面配置的序列化方式一致抽高。
隊(duì)列監(jiān)聽器實(shí)現(xiàn)完以后，我們還需要將這個(gè)監(jiān)聽器添加到redis隊(duì)列監(jiān)聽器容器中透绩，代碼如下：
@Bean
public public RedisMessageListenerContainer container(RedisConnectionFactory factory) {
RedisMessageListenerContainer container = new RedisMessageListenerContainer();
container.setConnectionFactory(factory);
container.addMessageListener(redisListener, new PatternTopic("demo-channel"));
return container;
}
這幾行代碼大概意思就是新建一個(gè)Redis消息監(jiān)聽器容器翘骂，然后將監(jiān)聽器和管道名想綁定驳癌，最后返回這個(gè)容器葫松。
這里要注意的是，這個(gè)管道名和下面將要說的推送消息時(shí)的管道名要一致漾岳，不然監(jiān)聽器監(jiān)聽不到消息狸臣。
七莹桅、redis隊(duì)列推送服務(wù)（生產(chǎn)者）
上面我們配置了RedisTemplate將要在這里使用到。
代碼如下：
@Service
public class Publisher{
@Autowrite
private RedisTemplate redis;
public void publish(Object msg){
redis.convertAndSend("demo-channel",msg);
}
}
關(guān)鍵代碼為第7行烛亦，redis.convertAndSend()這個(gè)方法的作用為诈泼，向某個(gè)通道（參數(shù)1）推送一條消息（第二個(gè)參數(shù)）。
這里還是要注意上面所說的煤禽，生產(chǎn)者和消費(fèi)者的通道名要相同铐达。
至此，消息隊(duì)列的生產(chǎn)者和消費(fèi)者已經(jīng)全部編寫完成檬果。
八瓮孙、遇到的問題及解決辦法
1、spring boot使用log4j2日志框架問題
在我添加了spring-boot-starter-log4j2依賴并在spring-boot-starter-web中排除了spring-boot-starter-logging后选脊，運(yùn)行項(xiàng)目杭抠，還是會(huì)提示下面的錯(cuò)誤：
SLF4J: Class path contains multiple SLF4J bindings.
SLF4J: Found binding in [jar:file:.....m2/repository/ch/qos/logback/logback-classic/1.2.3/logback-classic-1.2.3.jar!/org/slf4j/impl/StaticLoggerBinder.class]
SLF4J: Found binding in [jar:file:.....m2/repository/org/apache/logging/log4j/log4j-slf4j-impl/2.12.1/log4j-slf4j-impl-2.12.1.jar!/org/slf4j/impl/StaticLoggerBinder.class]
SLF4J: See http://www.slf4j.org/codes.html#multiple_bindings for an explanation.
SLF4J: Actual binding is of type [ch.qos.logback.classic.util.ContextSelectorStaticBinder]
這個(gè)錯(cuò)誤就是maven中有多個(gè)日志框架導(dǎo)致的。后來通過依賴分析知牌，發(fā)現(xiàn)在spring-boot-starter-data-redis中祈争，也依賴了spring-boot-starter-logging，解決辦法也很簡單角寸，下面貼出詳細(xì)代碼
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
<exclusions>
<exclusion>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-logging</artifactId>
</exclusion>
</exclusions>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
<exclusions>
<exclusion>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-logging</artifactId>
</exclusion>
</exclusions>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-log4j2</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.integration</groupId>
<artifactId>spring-integration-redis</artifactId>
</dependency>
2菩混、redis隊(duì)列監(jiān)聽器線程安全問題
redis隊(duì)列監(jiān)聽器的監(jiān)聽機(jī)制是：使用一個(gè)線程監(jiān)聽隊(duì)列忿墅，隊(duì)列有未消費(fèi)的消息則取出消息并生成一個(gè)新的線程來消費(fèi)消息。如果你還記得沮峡，我開頭說的是由于redis單線程特性疚脐，因此我們用它來做消息隊(duì)列，但是如果監(jiān)聽器每次接受一個(gè)消息就生成新的線程來消費(fèi)信息的話邢疙，這樣就完全沒有使用到redis的單線程特性棍弄，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生線程安全問題。
單一消費(fèi)者（一個(gè)通道只有一個(gè)消費(fèi)者）的解決辦法
最簡單的辦法莫過于為onMessage()方法加鎖疟游，這樣簡單粗暴卻很有用呼畸，不過這種方式無法控制隊(duì)列監(jiān)聽的速率，且無限制的創(chuàng)造線程最終會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)資源被占光颁虐。那如何解決這種情況呢蛮原？線程池。在將監(jiān)聽器添加到容器的配置的時(shí)候另绩，RedisMessageListenerContainer類中有一個(gè)方法setTaskExecutor(Executor taskExecutor)可以為監(jiān)聽容器配置線程池儒陨。配置線程池以后，所有的線程都會(huì)由該線程池產(chǎn)生笋籽，由此蹦漠，我們可以通過調(diào)節(jié)線程池來控制隊(duì)列監(jiān)聽的速率。
多個(gè)消費(fèi)者（一個(gè)通道有多個(gè)消費(fèi)者）的解決辦法
單一消費(fèi)者的問題相比于多個(gè)消費(fèi)者來說還是較為簡單车海，因?yàn)镴ava內(nèi)置的鎖都是只能控制自己程序的運(yùn)行笛园，不能干擾其他的程序的運(yùn)行；然而現(xiàn)在很多時(shí)候我們都是在分布式環(huán)境下進(jìn)行開發(fā)容劳，這時(shí)處理多個(gè)消費(fèi)者的情況就很有意義了喘沿。
那么這種問題如何解決呢闸度？分布式鎖竭贩。
下面來簡要科普一下什么是分布式鎖：
分布式鎖是指在分布式環(huán)境下，同一時(shí)間只有一個(gè)客戶端能夠從某個(gè)共享環(huán)境中（例如redis）獲取到鎖莺禁，只有獲取到鎖的客戶端才能執(zhí)行程序留量。
然后分布式鎖一般要滿足：排他性（即同一時(shí)間只有一個(gè)客戶端能夠獲取到鎖）、避免死鎖（即超時(shí)后自動(dòng)釋放）哟冬、高可用（即獲取或釋放鎖的機(jī)制必須高可用且性能佳）
上面講依賴的時(shí)候楼熄，我們導(dǎo)入了一個(gè)spring-integration-redis依賴，這個(gè)依賴?yán)锩姘撕芏鄬?shí)用的工具類浩峡，而我們接下來要講的分布式鎖就是這個(gè)依賴下面的一個(gè)工具包RedisLockRegistry可岂。
首先講一下如何使用，導(dǎo)入了依賴以后翰灾，首先配置一個(gè)Bean
@Bean
public RedisLockRegistry redisLockRegistry(RedisConnectionFactory factory) {
return new RedisLockRegistry(factory, "demo-lock",60);
}
RedisLockRegistry的構(gòu)造函數(shù)缕粹，第一個(gè)參數(shù)是redis連接池稚茅，第二個(gè)參數(shù)是鎖的前綴，即取出的鎖平斩，鍵名為“demo-lock:KEY_NAME”亚享，第三個(gè)參數(shù)為鎖的過期時(shí)間（秒），默認(rèn)為60秒绘面，當(dāng)持有鎖超過該時(shí)間后自動(dòng)過期欺税。
使用鎖的方法，下面是對(duì)監(jiān)聽器的修改
@Component
public class RedisListener implement MessageListener{
@Autowrite
private RedisLockRegistry redisLockRegistry;
private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(RedisListener.class);
@Override
public void onMessage(Message message,byte[] pattern){
Lock lock=redisLockRegistry.obtain("lock");
try{
lock.lock(); //上鎖
LOGGER.debug("從消息通道={}監(jiān)聽到消息",new String(pattern));
LOGGER.debug("從消息通道={}監(jiān)聽到消息",new String(message.getChannel()));
LOGGER.debug("元消息={}",new String(message.getBody()));
// 新建一個(gè)用于反序列化的對(duì)象揭璃，注意這里的對(duì)象要和前面配置的一樣
// 因?yàn)槲仪懊嬖O(shè)置的默認(rèn)序列化方式為GenericJackson2JsonRedisSerializer
// 所以這里的實(shí)現(xiàn)方式為GenericJackson2JsonRedisSerializer
RedisSerializer serializer=new GenericJackson2JsonRedisSerializer();
LOGGER.debug("反序列化后的消息={}",serializer.deserialize(message.getBody()));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
lock.unlock(); //解鎖
}
}
}
上面代碼的代碼比起前面的監(jiān)聽器代碼晚凿，只是多了一個(gè)注入的RedisLockRegistry，一個(gè)通過redisLockRegistry.obtain()方法獲取鎖瘦馍，一個(gè)加鎖一個(gè)解鎖晃虫，然后這就完成了分布式鎖的使用。注意這個(gè)獲取鎖的方法redisLockRegistry.obtain()扣墩，其返回的是一個(gè)名為RedisLock的鎖哲银，這是一個(gè)私有內(nèi)部類，它實(shí)現(xiàn)了Lock接口呻惕，因此我們不能從代碼外部創(chuàng)建一個(gè)他的實(shí)例荆责，只能通過obtian()方法來獲取這個(gè)鎖。
以上就是本文的全部內(nèi)容亚脆。
