点赞模块设计:Redis缓存 + 定时写入数据库实现高性能点赞功能

原标题:点赞模块设计:Redis缓存 + 定时写入数据库实现高性能点赞功能

作者丨solocoder

juejin.im/post/5bdc257e6fb9a049ba410098

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

Redis 安装请自行查阅相关教程。

Redis 安装请自行查阅相关教程。

说下Docker 安装运行 Redis

dockerrun-d-p6379 :6379redis: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

publicclassUserApplication{

publicstaticvoidmain(String[] args){

SpringApplication.run(UserApplication.class, args);

}

}

3.编写 Redis 配置类 RedisConfig

importcom.fasterxml.jackson. annotation.JsonAutoDetect;

importcom.fasterxml.jackson. annotation.PropertyAccessor;

importcom.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;

importorg.springframework.boot.autoconfigure.condition.ConditionalOnMissingBean;

importorg.springframework.context. annotation.Bean;

importorg.springframework.context. annotation.Configuration;

importorg.springframework. data.redis.connection.RedisConnectionFactory;

importorg.springframework. data.redis.core.RedisTemplate;

importorg.springframework. data.redis.core.StringRedisTemplate;

importorg.springframework. data.redis.serializer.Jackson2JsonRedisSerializer;

importjava.net.UnknownHostException;

@Configuration

publicclassRedisConfig{

@Bean

@ConditionalOnMissingBean(name = "redisTemplate")

publicRedisTemplate<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;

returntemplate;

}

@Bean

@ConditionalOnMissingBean(StringRedisTemplate.class)

publicStringRedisTemplate stringRedisTemplate(

RedisConnectionFactory redisConnectionFactory)

throws UnknownHostException {

StringRedisTemplate template = new StringRedisTemplate;

template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);

returntemplate;

}

}

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。(Redis常见面试题,可以参考 这里 )

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

importcom.solo.coderiver.user.dataobject.UserLike;

importcom.solo.coderiver.user.dto.LikedCountDTO;

importjava.util.List;

publicinterfaceRedisService{

/**

* 点赞。状态为1

* @paramlikedUserId

* @paramlikedPostId

*/

voidsaveLiked2Redis(String likedUserId, String likedPostId);

/**

* 取消点赞。将状态改变为0

* @paramlikedUserId

* @paramlikedPostId

*/

voidunlikeFromRedis(String likedUserId, String likedPostId);

/**

* 从Redis中删除一条点赞数据

* @paramlikedUserId

* @paramlikedPostId

*/

voiddeleteLikedFromRedis(String likedUserId, String likedPostId);

/**

* 该用户的点赞数加1

* @paramlikedUserId

*/

voidincrementLikedCount(String likedUserId);

/**

* 该用户的点赞数减1

* @paramlikedUserId

*/

voiddecrementLikedCount(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

importcom.solo.coderiver.user.dataobject.UserLike;

importcom.solo.coderiver.user.dto.LikedCountDTO;

importcom.solo.coderiver.user.enums.LikedStatusEnum;

importcom.solo.coderiver.user.service.LikedService;

importcom.solo.coderiver.user.service.RedisService;

importcom.solo.coderiver.user.utils.RedisKeyUtils;

importlombok.extern.slf4j.Slf4j;

importorg.springframework.beans. factory.annotation.Autowired;

importorg.springframework.data.redis.core.Cursor;

importorg.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;

importorg.springframework.data.redis.core.ScanOptions;

importorg.springframework.stereotype.Service;

importjava.util.ArrayList;

importjava.util. List;

importjava.util. Map;

@Service

@Slf4j

public classRedisServiceImplimplementsRedisService{

@Autowired

RedisTemplate redisTemplate;

@Autowired

LikedService likedService;

@Override

public voidsaveLiked2Redis( StringlikedUserId, StringlikedPostId) {

Stringkey = RedisKeyUtils.getLikedKey(likedUserId, likedPostId);

redisTemplate.opsForHash.put(RedisKeyUtils.MAP_KEY_USER_LIKED, key, LikedStatusEnum.LIKE.getCode);

}

@Override

public voidunlikeFromRedis( StringlikedUserId, StringlikedPostId) {

Stringkey = RedisKeyUtils.getLikedKey(likedUserId, likedPostId);

redisTemplate.opsForHash.put(RedisKeyUtils.MAP_KEY_USER_LIKED, key, LikedStatusEnum.UNLIKE.getCode);

}

@Override

public voiddeleteLikedFromRedis( StringlikedUserId, StringlikedPostId) {

Stringkey = RedisKeyUtils.getLikedKey(likedUserId, likedPostId);

redisTemplate.opsForHash.delete(RedisKeyUtils.MAP_KEY_USER_LIKED, key);

}

@Override

public voidincrementLikedCount( StringlikedUserId) {

redisTemplate.opsForHash.increment(RedisKeyUtils.MAP_KEY_USER_LIKED_COUNT, likedUserId, 1);

}

@Override

public voiddecrementLikedCount( StringlikedUserId) {

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 = newArrayList<>;

while(cursor.hasNext){

Map.Entry< Object, Object> entry = cursor.next;

Stringkey = ( String) entry.getKey;

//分离出 likedUserId,likedPostId

String[] split = key.split( "::");

StringlikedUserId = split[ 0];

StringlikedPostId = split[ 1];

Integer value = (Integer) entry.getValue;

//组装成 UserLike 对象

UserLike userLike = newUserLike(likedUserId, likedPostId, value);

list.add(userLike);

//存到 list 后从 Redis 中删除

redisTemplate.opsForHash.delete(RedisKeyUtils.MAP_KEY_USER_LIKED, key);

}

returnlist;

}

@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 = newArrayList<>;

while(cursor.hasNext){

Map.Entry< Object, Object> map = cursor.next;

//将点赞数量存储在 LikedCountDT

Stringkey = ( String)map.getKey;

LikedCountDTO dto = newLikedCountDTO(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);

}

returnlist;

}

}

用到的工具类和枚举类

RedisKeyUtils, 用于根据一定规则生成 key

publicclassRedisKeyUtils{

//保存用户点赞数据的key

publicstaticfinalString MAP_KEY_USER_LIKED = "MAP_USER_LIKED";

//保存用户被点赞数量的key

publicstaticfinalString 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

* @paramlikedUserId 被点赞的人id

* @paramlikedPostId 点赞的人的id

* @return

*/

publicstaticString getLikedKey(String likedUserId, String likedPostId){

StringBuilder builder = newStringBuilder;

builder.append(likedUserId);

builder.append( "::");

builder.append(likedPostId);

returnbuilder.toString;

}

}

LikedStatusEnum 用户点赞状态的枚举类

packagecom.solo.coderiver.user.enums;

importlombok.Getter;

/**

* 用户点赞的状态

*/

@Getter

publicenumLikedStatusEnum {

LIKE( 1, "点赞"),

UNLIKE( 0, "取消点赞/未点赞"),

;

privateInteger code;

privateString 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

createtable`user_like`(

`id`intnotnullauto_increment,

`liked_user_id`varchar( 32) notnullcomment'被点赞的用户id',

`liked_post_id`varchar( 32) notnullcomment'点赞的用户id',

`status`tinyint( 1) default'1'comment'点赞状态,0取消,1点赞',

`create_time`timestampnotnulldefaultcurrent_timestampcomment'创建时间',

`update_time`timestampnotnulldefaultcurrent_timestamponupdatecurrent_timestampcomment'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

importcom.solo.coderiver.user.enums.LikedStatusEnum;

importlombok.Data;

importjavax.persistence.Entity;

importjavax.persistence.GeneratedValue;

importjavax.persistence.GenerationType;

importjavax.persistence.Id;

/**

* 用户点赞表

*/

@Entity

@Data

publicclassUserLike{

//主键id

@Id

@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)

privateInteger id;

//被点赞的用户的id

privateString likedUserId;

//点赞的用户的id

privateString likedPostId;

//点赞的状态.默认未点赞

privateInteger status = LikedStatusEnum.UNLIKE.getCode;

publicUserLike {

}

publicUserLike(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

importcom.solo.coderiver.user.dataobject.UserLike;

importorg.springframework.data.domain.Page;

importorg.springframework.data.domain.Pageable;

importjava.util.List;

publicinterfaceLikedService{

/**

* 保存点赞记录

* @paramuserLike

* @return

*/

UserLike save(UserLike userLike);

/**

* 批量保存或修改

* @paramlist

*/

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)

* @paramlikedUserId 被点赞人的id

* @parampageable

* @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)

* @paramlikedPostId

* @parampageable

* @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

* @paramlikedUserId

* @paramlikedPostId

* @return

*/

UserLike getByLikedUserIdAndLikedPostId(String likedUserId, String likedPostId);

/**

* 将Redis里的点赞数据存入数据库中

*/

voidtransLikedFromRedis2DB;

/**

* 将Redis中的点赞数量数据存入数据库

*/

voidtransLikedCountFromRedis2DB;

}

LikedServiceImpl 实现类

importcom.solo.coderiver.user.dataobject.UserInfo;

importcom.solo.coderiver.user.dataobject.UserLike;

importcom.solo.coderiver.user.dto.LikedCountDTO;

importcom.solo.coderiver.user.enums.LikedStatusEnum;

importcom.solo.coderiver.user.repository.UserLikeRepository;

importcom.solo.coderiver.user.service.LikedService;

importcom.solo.coderiver.user.service.RedisService;

importcom.solo.coderiver.user.service.UserService;

importlombok.extern.slf4j.Slf4j;

importorg.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;

importorg.springframework.data.domain.Page;

importorg.springframework.data.domain.Pageable;

importorg.springframework.stereotype.Service;

importorg.springframework.transaction.annotation.Transactional;

importjava.util.List;

@Service

@Slf4j

publicclassLikedServiceImplimplementsLikedService{

@Autowired

UserLikeRepository likeRepository;

@Autowired

RedisService redisService;

@Autowired

UserService userService;

@Override

@Transactional

publicUserLike save(UserLike userLike){

returnlikeRepository.save(userLike);

}

@Override

@Transactional

publicList<UserLike> saveAll(List<UserLike> list){

returnlikeRepository.saveAll(list);

}

@Override

publicPage<UserLike> getLikedListByLikedUserId(String likedUserId, Pageable pageable){

returnlikeRepository.findByLikedUserIdAndStatus(likedUserId, LikedStatusEnum.LIKE.getCode, pageable);

}

@Override

publicPage<UserLike> getLikedListByLikedPostId(String likedPostId, Pageable pageable){

returnlikeRepository.findByLikedPostIdAndStatus(likedPostId, LikedStatusEnum.LIKE.getCode, pageable);

}

@Override

publicUserLike getByLikedUserIdAndLikedPostId(String likedUserId, String likedPostId){

returnlikeRepository.findByLikedUserIdAndLikedPostId(likedUserId, likedPostId);

}

@Override

@Transactional

publicvoidtransLikedFromRedis2DB{

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

publicvoidtransLikedCountFromRedis2DB{

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

packagecom.solo.coderiver.user.config;

importcom.solo.coderiver.user.task.LikeTask;

importorg.quartz.*;

importorg.springframework.context. annotation.Bean;

importorg.springframework.context. annotation.Configuration;

@Configuration

publicclassQuartzConfig{

privatestatic finalString LIKE_TASK_IDENTITY = "LikeTaskQuartz";

@Bean

publicJobDetail quartzDetail{

returnJobBuilder.newJob(LikeTask. class).withIdentity(LIKE_TASK_IDENTITY).storeDurably.build;

}

@Bean

publicTrigger 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;

returnTriggerBuilder.newTrigger.forJob(quartzDetail)

.withIdentity(LIKE_TASK_IDENTITY)

.withSchedule(scheduleBuilder)

.build;

}

}

3.编写执行任务的类继承自 QuartzJobBean

packagecom.solo.coderiver.user.task;

importcom.solo.coderiver.user.service.LikedService;

importlombok.extern.slf4j.Slf4j;

importorg.apache.commons.lang.time.DateUtils;

importorg.quartz.JobExecutionContext;

importorg.quartz.JobExecutionException;

importorg.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;

importorg.springframework.scheduling.quartz.QuartzJobBean;

importjava.text.SimpleDateFormat;

importjava.util.Date;

/**

* 点赞的定时任务

*/

@Slf4j

publicclassLikeTaskextendsQuartzJobBean{

@Autowired

LikedService likedService;

privateSimpleDateFormat sdf = newSimpleDateFormat( "yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

@Override

protectedvoidexecuteInternal(JobExecutionContext jobExecutionContext)throwsJobExecutionException {

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

//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。

如有更好的实现方案欢迎在评论区交流…

代码出自开源项目 CodeRiver,欢迎围观:

https://github.com/cachecats/coderiver

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