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瑞吉外卖项目实战 - 优化篇01

发表于 更新于 分类于 ，
本文字数： 6.1k 阅读时长 ≈ 6 分钟
瑞吉外卖项目实战实现步骤 - 优化

第八章 缓存优化

问题说明

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用户数量多，系统访问量大频繁访问数据库，系统性能下降，用户体验差

环境搭建

maven坐标

在项目的pom.xml文件中导入spring data redis的maven坐标

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

配置文件

在项目的application.yml中加入redis相关配置：

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spring:
  redis:
    host: 172.17.2.94
    port: 6379
    password: root@123456
    database: 0

配置类

在项目中加入配置类RedisConfig：

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@Configuration
public class RedisConfig extends CachingConfigurerSupport {
    @Bean
    public RedisTemplate<Object,Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory connectionFactory){
        RedisTemplate<Object,Object> redisTemplate = new RedisTemplate<>();
        //默认的Key序列化器为: JdkSerializationRedisSerializer
        redisTemplate.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        redisTemplate.setConnectionFactory( connectionFactory) ;
        return redisTemplate;
    }
}

可以用StringRedisTemplate就不用配置类

linux启动redis

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/usr/local/redis-4.0.0/src/redis-server /usr/local/redis-4.0.0/redis.conf

缓存短信验证码

实现思路

前面我们已经实现了移动端手机验证码登录，随机生成的验证码我们是保存在HttpSession中的。现在需要改造为将验证码缓存在Redis中，具体的实现思路如下:

  1. 在服务端UserController中注入RedisTemplate对象，用于操作Redis

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    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;

  2. 在服务端UserController的sendMsg方法中，将随机生成的验证码缓存到Redis中，并设置有效期为5分钟

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    // 将生成的验证码缓存到Redis中，并且设置有效期为5分钟
    redisTemplate.opsForValue().set(phone, code, 5, TimeUnit.MINUTES);

  3. 在服务端UserController的login方法中，从Redis中获取缓存的验证码，如果登录成功则删除Redis中的验证码。

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    // 从Redis中获取缓存的验证码
    Object codeInSession = redisTemplate.opsForValue().get(phone);

    // 登录业务代码....

    // 如果用户登录成功，则删除Redis中缓存的验证码
    redisTemplate.delete(phone);

缓存菜品数据

实现思路

前面我们已经实现了移动端菜品查看功能，对应的服务端方法为DishController的list方法，此方法会根据前端提交的查询条件进行数据库查询操作。在高并发的情况下，频繁查询数据库会导致系统性能下降，服务端响应时间增长。现在需要对此方法进行缓存优化，提高系统的性能。

具体的实现思路如下:

  1. 改造DishController的list方法，先从Redis中获取菜品数据，如果有则直接返回，无需查询数据库;如果没有则查询数据库，并将查询到的菜品数据放入Redis。

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    List<DishDto> dishDtoList = null;
    // 动态的构造key
    String key = "dish_" + dish.getCategoryId() + "_" + dish.getStatus();
    // 从Redis中获取缓存数据，
    dishDtoList = (List<DishDto>) redisTemplate.opsForValue().get(key);

    if(dishDtoList != null) {
        // 如果存在，直接返回，无需查询数据库
        return R.success(dishDtoList);
    }
    // 如果不存在，需要查询数据库，
    ...
    ...
    ...
    // 将查询到的菜品数据缓存到Redis
    redisTemplate.opsForValue().set(key, dishDtoList, 60, TimeUnit.MINUTES);

  2. 改造DishController的save和update方法，加入清理缓存的逻辑。保证数据库中的数据和Redis中的数据一致。

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    //方法一：清理所有菜品缓存数据
    //Set keys = redisTemplate.keys("dish_*");
    //redisTemplate.delete(keys);

    //方法二：清理某个分类下面的菜品缓存数据
    String key="dish_" + dishDto.getCategoryId() + "_" + dishDto.getStatus();
    redisTemplate.delete(key);

注意：在使用缓存过程中，要注意保证数据库中的数据和缓存中的数据一致，如果数据库中的数据发生变化，需要及时清理缓存数据。

Spring Cache

Spring Cache介绍

Spring cache是一个框架，实现了基于注解的缓存功能，只需要简单地加一个注解，就能实现缓存功能。

Spring Cache提供了一层抽象，底层可以切换不同的cache实现。具体就是通过CacheManager接口来统一不同的缓存技术。

CacheManager是Spring提供的各种缓存技术抽象接口。

针对不同的缓存技术需要实现不同的CacheManager:
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Spring Cache常用注解

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在spring boot项目中，使用缓存技术只需在项目中导入相关缓存技术的依赖包，并在启动类上使用@EnableCaching开启缓存支持即可。

例如，使用Redis作为缓存技术，只需要导入Spring data Redis的maven坐标即可。

Spring Cache使用方式

在Spring Boot项目中使用Spring Cache的操作步骤(使用redis缓存技术);

1、导入maven坐标

  • spring-boot-starter-data-redis、spring-boot-starter-cache

2、配置application.yml

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spring:
  cache:
    redis:
      time-to-live: 1800000#设置缓存有效期

3、在启动类上加入@EnableCaching注解，开启缓存注解功能

4、在Controller的方法上加入@Cacheable、@CacheEvict等注解，进行缓存操作

缓存套餐数据

实现思路

前面我们已经实现了移动端套餐查看功能，对应的服务端方法为SetmealController的list方法，此方法会根据前端提交的查询条件进行数据库查询操作。在高并发的情况下，频繁查询数据库会导致系统性能下降，服务端响应时间增长。现在需要对此方法进行缓存优化，提高系统的性能。

具体的实现思路如下:

  1. 导入Spring Cache和Redis相关maven坐标
  2. 在application.yml中配置缓存数据的过期时间
  3. 在启动类上加入@EnableCaching注解，开启缓存注解功能
  4. 在SetmealController的list方法上加入@Cacheable注解
  5. 在SetmealController的save和delete方法上加入@CacheEvict注解

代码改造

在pom.xml文件中导入maven坐标:

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

在application.yml中配置缓存数据过期时间:

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cache:
    redis:
        time-to-live: 1800000 #设置缓存数据过期时间

在启动类@EnableCaching注解

在list方法上添加注解，实现在redis里添加缓存：

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@Cacheable(value = "setmealCache",key = "#setmeal.categoryId+'_'+#setmeal.status")

在update，add，delete方法上添加注解，清除缓存：

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// 修改后讲setmealCache分类下的所有缓存全部删除
@CacheEvict(value = "setmealCache",allEntries = true)

注意：要让R实现Serializable接口（序列化），注解才能生效

第九章 读写分离

问题分析

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Mysql主从复制

介绍

MysSQL主从复制是一个异步的复制过程，底层是基于Mysql数据库自带的二进制日志功能。就是一台或多台AysQL数据库(slave，即从库）从另一台MysQL数据库(master，即主库）进行日志的复制然后再解析日志并应用到自身，最终实现从库的数据和主库的数据保持一致。MySQL主从复制是MysQL数据库自带功能，无需借助第三方工具。

MysQL复制过程分成三步:

  • master将改变记录到二进制日志（ binary log)
  • slave将master的binary log拷贝到它的中继日志（relay log）
  • slave重做中继日志中的事件，将改变应用到自己的数据库中

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配置-前置条件

提前准备好两台服务器，分别安装Mysql并启动服务成功

  • 主库Master 192.168.188.100
  • 从库slave 192.168.188.101

注意：克隆的虚拟机需要修改数据库的uuid

配置-主库Master

第一步:修改Mysq1数据库的配置文件/etc/my.cnf

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[mysqld]
log-bin=mysql-bin #[必须]启用二进制日志
server-id=100 #[必须]服务器唯一ID

第二步:重启Mysql服务
systemctl restart mysqld

第三步:登录Mysql数据库，执行下面SQL

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GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* to 'xiaoming'@'%' identified by 'Root@123456';

注:上面SQL的作用是创建一个用户xiaoming，密码为Root@123456，并且给xiaoming用户授予REPLICATION SLAVE权限。常用于建立复制时所需要用到的用户权限，也就是slave必须被master授权具有该权限的用户，才能通过该用户复制。

第四步:登录Mysql数据库，执行下面SQL，记录下结果中File和Position的值

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show master status;

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注:上面SQL的作用是查看Master的状态，执行完此SQL后不要再执行任何操作

配置-从库Slave

第一步:修改Mysq1数据库的配置文件/etc/my.cnf

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[mysqld]
server-id=101 #[必须]服务器唯一ID

第二步:重启Mysql服务
systemctl restart mysqld

第三步:登录Mysql数据库，执行下面SQL

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change master to
master_host='192.168.188.100',master_user='xiaoming',master_password='Root@123456',master_log_file='mysql-bin.000003',master_log_pos=441;

start slave;

第四步:登录Mysql数据库，执行下面SQL，查看从数据库的状态show slave status;
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读写分离案例

背景

面对日益增加的系统访问量，数据库的吞吐量面临着巨大瓶颈。对于同一时刻有大量并发读操作和较少写操作类型的应用系统来说，将数据库拆分为主库和从库，主库负责处理事务性的增删改操作，从库负责处理查询操作，能够有效的避免由数据更新导致的行锁，使得整个系统的查询性能得到极大的改善。
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Sharding-JDBC介绍

Sharding-JDBC定位为轻量级Java框架，在Java的JDBC层提供的额外服务。它使用客户端直连数据库,以jar包形式提供服务，无需额外部署和依赖，可理解为增强版的JDBC驱动，完全兼容JDBC和各种ORM框架。

使用Sharding-JDBC可以在程序中轻松的实现数据库读写分离。

  • 适用于任何基于JDBC的ORM框架，如: JPA, Hibernate,Mybatis, Spring JDBC Template或直接使用JDBC。
  • 支持任何第三方的数据库连接池，如:DBCP，C3PO,BoneCP, Druid, HikariCP等。
  • 支持任意实现JDBC规范的数据库。目前支持MySQL，Oracle,SQLServer，PostgreSQL以及任何遵循SQL92标准的数据库。
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<dependency>
    <groupId>org.apache.shardingsphere</groupId>
    <artifactId>sharding-jdbc-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>4.0.0-RC1</version>
</dependency>
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