整合 Redis

在 Netty-Boot 项目中，通过 java-db 和 jedis 可以快速、高效地连接和操作 Redis 数据库。Redis 作为一个高性能的键值对存储系统，能够支持多种数据结构，同时具备高可扩展性和极快的响应速度。本文将展示如何在 Netty-Boot 中配置和使用 Redis，并对其工作原理进行详细解析。

Redis 连接原理

Redis 是一种基于内存的数据存储系统，它通过 TCP/IP 协议与客户端进行通信。客户端连接 Redis 的过程通常分为以下几步：

1. 解析 Redis URL：客户端从配置文件中获取 Redis 的连接信息（如主机地址、端口、密码等）。
2. 连接 Redis 服务器：客户端使用这些信息通过 Jedis 库与 Redis 服务器建立连接。
3. 选择数据库：Redis 支持多数据库功能，默认使用 0 号数据库，客户端可以指定其他数据库。
4. 数据序列化和反序列化：由于 Redis 是基于内存存储的，常规数据需要经过序列化才能存储。Java 中可以使用 fst 序列化库来实现这一功能。
5. 数据操作：客户端可以通过各种 Redis 命令来执行数据的增删改查操作。
6. 连接池管理：为了提高性能，客户端通常通过连接池来管理 Redis 连接，避免频繁的创建和销毁连接带来的性能开销。

jedis 是 Redis 官方提供的 Java 客户端，它提供了一个简单而高效的 API，使开发者能够轻松地与 Redis 进行交互。

Netty-Boot 连接 Redis 示例

1. 添加依赖

在 pom.xml 中添加 java-db、jedis 以及序列化库 fst 的依赖：

<dependency>
  <groupId>com.litongjava</groupId>
  <artifactId>java-db</artifactId>
  <version>${java-db.version}</version>
</dependency>
<dependency>
  <groupId>redis.clients</groupId>
  <artifactId>jedis</artifactId>
  <version>4.3.1</version>
</dependency>
<dependency>
  <groupId>de.ruedigermoeller</groupId>
  <artifactId>fst</artifactId>
  <version>2.57</version> <!-- 注意：更高版本不支持 JDK 8 -->
</dependency>

2. 添加 Redis 配置

在环境变量或 .env 配置文件中添加 Redis 的连接信息：

REDIS_URL=redis://redis:123456@192.168.3.9:6379
redis.database=1

• REDIS_URL：Redis 连接字符串，包含了 Redis 服务器的地址、端口、密码等信息。
• redis.database：指定 Redis 使用的数据库索引，默认情况下 Redis 支持 16 个数据库，索引从 0 到 15。

3. 配置 Redis 连接

创建 ImRedisConfig 配置类，通过 RedisPlugin 来初始化 Redis 连接池并启动连接：

package com.litongjava.study.netty.boot.config;

import com.litongjava.annotation.AConfiguration;
import com.litongjava.annotation.AInitialization;
import com.litongjava.hook.HookContainer;
import com.litongjava.model.dsn.RedisInfo;
import com.litongjava.redis.Redis;
import com.litongjava.redis.RedisDb;
import com.litongjava.redis.RedisPlugin;
import com.litongjava.tio.utils.dsn.RedisUrlParser;
import com.litongjava.tio.utils.environment.EnvUtils;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import redis.clients.jedis.Jedis;

@AConfiguration
@Slf4j
public class ImRedisConfig {

  @Initialization
  public void config() {
    String redisUrl = EnvUtils.get("REDIS_URL");
    log.info("redisUrl:{}", redisUrl);
    if (redisUrl == null) {
      return;
    }

    // 解析 Redis 连接信息
    RedisInfo redisInfo = new RedisUrlParser().parse(redisUrl);
    int redisTimeout = EnvUtils.getInt("redis.timeout", 600);
    int redisDatabase = EnvUtils.getInt("redis.database", 0);
    String cacheName = EnvUtils.get("redis.cacheName", "main");

    // 创建并启动 Redis 插件
    RedisPlugin mainRedis = new RedisPlugin(cacheName, redisInfo.getHost(), redisInfo.getPort(), redisTimeout,
      redisInfo.getPswd(), redisDatabase);
    mainRedis.setSerializer(null); // 不使用序列化器，默认以字符串存储
    mainRedis.start();

    // 测试 Redis 连接
    RedisDb redisDb = Redis.use(cacheName);
    Jedis jedis = redisDb.getJedis();
    try {
      jedis.connect();
      log.info("connect redis successful");
    } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
    }

    // 服务器关闭时，释放 Redis 资源
    HookContainer.me().addDestroyMethod(mainRedis::stop);
  }
}

4. 测试 Redis 连接和缓存

创建 TestHandler，通过 Redis 查询缓存数据，如果不存在则从数据库查询并写入 Redis：

package com.litongjava.study.netty.boot.handler;

import com.litongjava.db.activerecord.Db;
import com.litongjava.netty.boot.utils.HttpResponseUtils;
import com.litongjava.redis.Redis;

import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.handler.codec.http.FullHttpRequest;
import io.netty.handler.codec.http.FullHttpResponse;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

@Slf4j
public class TestHandler {

  public FullHttpResponse test(ChannelHandlerContext ctx, FullHttpRequest httpRequest) {
    // 从 Redis 获取缓存数据
    Integer value = Redis.getInt("key");

    if (value == null) {
      // 如果 Redis 中没有数据，则从数据库查询
      value = Db.queryInt("select 1");
      log.info("get value from db:{}", value);

      // 将查询结果写入 Redis
      Redis.setInt("key", value);
    }

    // 返回结果
    return HttpResponseUtils.txt(value + "");
  }
}

在 Netty-Boot 中注册该处理器，访问 /test 路由时，先尝试从 Redis 获取缓存数据，如果没有则从数据库获取并写入 Redis。

TestHandler testHandler = Aop.get(TestHandler.class);
httpRequestRouter.add("/test", testHandler::test);

5. 验证效果

启动 Netty 服务后，访问 http://localhost/im/test，如果缓存中有数据则直接返回缓存中的值，否则从数据库查询数据并写入 Redis，然后返回查询结果。

Redis 连接和缓存的工作原理

1. 解析 Redis URL：在应用启动时，配置类会从环境变量中获取 Redis 的连接信息，并通过 RedisUrlParser 解析 Redis 的主机、端口、密码等。
2. 连接 Redis 服务器：通过 Jedis 客户端与 Redis 服务器建立连接。RedisPlugin 管理连接池并配置序列化器，确保连接的稳定性和高效性。
3. 缓存机制：在业务处理过程中，优先从 Redis 获取缓存数据，如果不存在则从数据库查询并将结果缓存到 Redis 中。这样避免了频繁的数据库查询操作，提高了系统的性能。
4. 资源管理：通过 HookContainer，确保在服务器关闭时正确释放 Redis 连接和其他资源，避免资源泄漏。

通过 Redis 的集成，我们可以有效利用内存存储的高速读写能力，增强系统的性能和扩展性。

结论

通过上述配置，我们在 Netty-Boot 中成功集成了 Redis，并实现了简单的缓存机制。当访问 /test 接口时，首先会尝试从 Redis 获取缓存，如果缓存中没有数据，则从数据库中查询并写入 Redis。这样可以显著减少数据库的压力，并提高应用的响应速度。