redis实战课程

摘要：redis学习

redis实战课程

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短信登录

  1. 导入黑马点评项目
  2. 基于Session实现登录
  3. 集群的session共享问题
  4. 基于Redis实现共享session登录

1. 导入黑马点评项目

导入SQL文件

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server:
  port: 8081
spring:
  application:
    name: hmdp
  datasource:
    driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
    url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/hmdp?useSSL=false&serverTimezone=UTC
    username: root
    password: 123456
  redis:
    host: 127.0.0.1
    port: 6379
    lettuce:
      pool:
        max-active: 10
        max-idle: 10
        min-idle: 1
        time-between-eviction-runs: 10s
  jackson:
    default-property-inclusion: non_null # JSON处理时忽略非空字段
mybatis-plus:
  type-aliases-package: com.hmdp.entity # 别名扫描包
logging:
  level:
    com.hmdp: debug

2.基于Session实现登录

基本框架

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1）发送短信验证码

提交手机号，校验手机号，生成验证码，保存验证码到session中，发送验证码

2）短信验证码登录和注册流程

在校验验证码和手机号成功之后保存用户到session中，

3）校验登录状态

session是基于cookie的，每一个session都一个唯一的sessionId保存在浏览器中，当用户来访问我们的时候，都会带上cookie，cookie中带有sessionId到服务端获取session判断用户是否存在，如果存在则保存在ThreadLocal中，ThreadLocal是线程域对象，当请求来的时候，都会保存在对应线程的一个独立的空间中，鲜线程之间没有干扰，最后放行

2.1发送验证码

1）校验手机号

一般是使用正则表达式来校验，使用黑马点评写好的工具类

黑马点评中实现的正则表达式校验工具类使用的是抽象类的实现

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/**
* 定义各种正则表达式
*
**/
package com.hmdp.utils;

/**
 * @author 虎哥
 */
public abstract class RegexPatterns {
    /**
     * 手机号正则
     */
    public static final String PHONE_REGEX = "^1([38][0-9]|4[579]|5[0-3,5-9]|6[6]|7[0135678]|9[89])\\d{8}$";
    /**
     * 邮箱正则
     */
    public static final String EMAIL_REGEX = "^[a-zA-Z0-9_-]+@[a-zA-Z0-9_-]+(\\.[a-zA-Z0-9_-]+)+$";
    /**
     * 密码正则。4~32位的字母、数字、下划线
     */
    public static final String PASSWORD_REGEX = "^\\w{4,32}$";
    /**
     * 验证码正则, 6位数字或字母
     */
    public static final String VERIFY_CODE_REGEX = "^[a-zA-Z\\d]{6}$";

}
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// 正则表达式工具类
package com.hmdp.utils;

import cn.hutool.core.util.StrUtil;

/**
 * @author 虎哥
 */
public class RegexUtils {
    /**
     * 是否是无效手机格式
     * @param phone 要校验的手机号
     * @return true:符合，false：不符合
     */
    public static boolean isPhoneInvalid(String phone){
        return mismatch(phone, RegexPatterns.PHONE_REGEX);
    }
    /**
     * 是否是无效邮箱格式
     * @param email 要校验的邮箱
     * @return true:符合，false：不符合
     */
    public static boolean isEmailInvalid(String email){
        return mismatch(email, RegexPatterns.EMAIL_REGEX);
    }

    /**
     * 是否是无效验证码格式
     * @param code 要校验的验证码
     * @return true:符合，false：不符合
     */
    public static boolean isCodeInvalid(String code){
        return mismatch(code, RegexPatterns.VERIFY_CODE_REGEX);
    }

    // 校验是否不符合正则格式
    private static boolean mismatch(String str, String regex){
        if (StrUtil.isBlank(str)) {
            return true;
        }
        return !str.matches(regex);
    }
}

在什么情况下使用抽象类，什么情况下使用接口？

1）是否提供具体的实现 —— 抽象类

2）是否需要支持多重继承 —— 接口

3）设计的具体需求

2）生成验证码

使用hutool自动生成6为验证码

3）保存验证码

调用session的setAttribute(“code”,code)

4）发送验证码

一般需要使用公司提供的服务来进行验证码短信的发送，比如阿里云的短信验证功能

或者公司会有这种服务

这里我们进行假设模拟短信验证码

使用日志注解@Slf4j 在后台输出随机生成的验证码

5）返回我们设定好的返回结果类中的静态方法 ok()

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// 发送验证码 全部代码
package com.hmdp.service.impl;

import cn.hutool.core.util.RandomUtil;
import com.baomidou.mybatisplus.extension.service.impl.ServiceImpl;
import com.hmdp.dto.Result;
import com.hmdp.entity.User;
import com.hmdp.mapper.UserMapper;
import com.hmdp.service.IUserService;
import com.hmdp.utils.RegexPatterns;
import com.hmdp.utils.RegexUtils;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.stereotype.Service;

import javax.servlet.http.HttpSession;

/**
 * <p>
 * 服务实现类
 * </p>
 *
 * @author 虎哥
 * @since 2021-12-22
 */
@Service
@Slf4j
public class UserServiceImpl extends ServiceImpl<UserMapper, User> implements IUserService {

    /**
     * 发送验证码
     * 
     * @param phone 手机号
     * @param session 记录验证码
     * @return 结果返回生成的验证码，这里没有返回
     */
    @Override
    public Result sendCode(String phone, HttpSession session) {
        // 1.校验手机号
        if (RegexUtils.isPhoneInvalid(phone)) {
            return Result.fail("手机号格式错误");
        }
        // 2.生成验证码
        String code = RandomUtil.randomNumbers(6);

        // 3.保存验证码到session
        session.setAttribute("code",code);

        // 4.发送验证码
        log.debug("发送验证码成功，验证码为：{}",code);

        // 5.返回结果 ok
        return  Result.ok();

    }
}

🎯session和request的区别和关系

web中，会话session和请求request是两个完全不同的概念

请求request

  • 定义：请求指的是客户端（通常是浏览器）向Web服务器发送的一个具体信息单元，以获取资源或触发某个动作。（每次用户点击链接、提交表单或通过其他方式与服务器交互时，都会产生一个新的HTTP请求。这个请求包含了诸如请求方法（GET、POST等）、请求URI、请求头以及可能的请求体（比如表单数据）等信息。
  • 生命周期：请求的生命周期相对较短，从客户端发起请求开始，到服务器处理完毕并返回响应给客户端后结束。

会话session

  • 定义：会话则是指一个用户与Web应用之间的一系列连续请求与响应过程。从用户打开浏览器访问Web应用开始，到用户关闭浏览器离开该应用为止，这一段时间内发生的所有请求和响应构成了一个会话。会话的主要目的是在多次请求之间维护用户的上下文信息，比如登录状态、购物车内容等。
  • 生命周期：会话的生命周期通常较长，覆盖了用户与Web应用交互的整个时间段，可以包含多个请求-响应周期。
  • 实现机制：为了在无状态的HTTP协议上实现会话跟踪，Web应用通常使用Cookie或URL重写技术来传递一个会话标识符（Session ID），服务器根据这个标识符来识别不同的会话，并在服务器端为每个会话保存相应的状态信息。

两者关系

  • 关联性：在一个会话期间，可能会发生多次请求。每个请求都是独立的，但通过会话机制，服务器能够识别出这些请求属于同一个用户会话，从而提供个性化的响应或维持用户状态。简而言之，请求是构成会话的基本单位，而会话则是请求的集合，提供了一种跨请求的数据共享机制。
  • 作用：请求负责传输即时的数据和指令，而会话则负责维护这些请求之间的连续性和状态，确保用户在多次交互过程中的体验是一致且连贯的。

2.2 实现短信验证码登录和注册

功能实现流程

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实现验证码的登录和注册功能

一、Controller层中，接受前端传来的请求体body中的json格式内容，通过Spring注解@RequestBody注解绑定后端创建DTO对象接收

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package com.hmdp.dto;

import lombok.Data;

@Data
public class UserDTO {
    private Long id;
    private String nickName;
    private String icon;
}

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/**
    * 登录功能
    * @param loginForm 登录参数，包含手机号、验证码；或者手机号、密码
    */
   @PostMapping("/login")
   public Result login(@RequestBody LoginFormDTO loginForm, HttpSession session){
       return userService.login(loginForm,session);
   }

二、在UserServiceImpl层中实现短信登录注册功能

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@Override
    public Result login(LoginFormDTO loginForm, HttpSession session) {
        // 1. 校验手机号
        String phone = loginForm.getPhone();
        if (RegexUtils.isPhoneInvalid(phone)) {
            return Result.fail("手机号格式错误");
        }
        //2. 校验验证码
        Object code = session.getAttribute(CommonConstants.SESSION_CODE_KEY);
        String loginFormCode = loginForm.getCode();
        if (loginFormCode == null || !code.equals(loginFormCode)) {
            return Result.fail("验证码错误");
        }

        // 3. 根据手机号从数据库中查询用户
        User user = query().eq(CommonConstants.SESSION_PHONE_KEY, phone).one();
        if (user == null){
            // 不存在用户，根据用户的手机号，新建用户，覆盖user
            user = createUserWithPhone(phone);
        }

        //4. 保存用户信息到session
        session.setAttribute(CommonConstants.SESSION_USER_KEY,user);

        return Result.ok();
    }

    private User createUserWithPhone(String phone) {
        User user = new User();
        user.setPhone(phone);
        user.setNickName(USER_NICK_NAME_PREFIX + RandomUtil.randomString(10));
        // 保存新建的用户到数据库中
        save(user);
        return user;
    }

2.3 登录验证功能（获取当前登录状态）

若后续出现controller都需要验证登录状态，为了提高效率

使用Spring中自带的拦截器

将登录校验功能统一放在拦截器中，并且将拦截器中获取到的用户信息通过 ThreadLocal 传递到拦截器后面的需要当前登录用户信息的controller中

ThreadLocal

每一个进入服务器的请求都是一个独立的线程保证线程的安全，ThreadLocal就会在线程中开辟一个独立的空间保存用户信息

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一、创建拦截器

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package com.hmdp.utils;

import com.hmdp.dto.UserDTO;
import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;

public class LoginInterceptor implements HandlerInterceptor {
    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        // 1. 获取一条请求的session，会话包含多条请求
        HttpSession session = request.getSession();

        // 2. 获取session中的用户
        Object user = session.getAttribute(CommonConstants.SESSION_USER_KEY);

        // 3.判断用户是否存在
        if (user == null){
            response.setStatus(401);
            return false;
        }
        // 4.用户存在 保存用户信息到ThreadLocal
        UserHolder.saveUser((UserDTO) user);

        //5. 放行
        return true;
    }

    @Override
    public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception {
        // 释放ThreadLocal
        UserHolder.removeUser();
    }
}

二、配置拦截器

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package com.hmdp.config;

import com.hmdp.utils.LoginInterceptor;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.InterceptorRegistry;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebMvcConfigurer;

@Configuration
public class MvcConfig implements WebMvcConfigurer {
    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        // 添加登录拦截器对象，并且排除不需要登录验证的路径
        registry.addInterceptor(new LoginInterceptor()).excludePathPatterns(
                "/user/code",
                "/user/login",
                "/blog/hot",
                "/shop-type/**",
                "/voucher/**", //优惠券信息查询的路径
                "/shop/**"
        );
    }
}

三、完成登录校验接口

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/**
 * 展示个人主页
 * @return
 */
@GetMapping("/me")
public Result me(){
    User user = UserHolder.getUser();
    return Result.ok(user);
}

将保存在通过拦截器保存在UserHolder中的ThreadLocal的用户信息返回给前端即可

集群的Session共享问题

session共享问题：

多台Tomcat并不共享session存储空间，当请求切换到不同的tomcat服务时，导致数据丢失的问题太

每一台tomcat都有独立的session空间

当使用负载均衡的思想，将多个服务分配到不同的服务器上时，出现session不共享的问题

解决的方法：

session数据拷贝，缺点：浪费内存空间

session的替代方案应该满足

  • 数据共享
  • 内存共享
  • key、value结构

基于Redis实现共享Session登录

Redis是共享的内存空间

一、保存验证码

将手机号作为key，考虑唯一性，考虑后续能够获取到value

value存储验证码

二、保存用户

image-20240617214228647

方式一：

Json字符串的方式保存数据比较直观

方式二：⭐

Hash结构

每个字段独立存储，可以针对单个字段进行crud，占用内存少

使用Hash结构保存用户

key：以随机token为key存储用户数据，也就是登录凭证，相当于sessionId，但是不会像Tomcat一样，将Sessionid自动写在服务器的cookie上

value：用户数据

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为什么key不能使用手机号，因为会保存在服务器中，不安全

token是随机生成的uuid

三、Redis重新实现验证码，登录注册功能

发送验证码

image-20240617215634060

将魔法值定义起来

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Redis实现短信验证码登录和注册功能

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保存用户信息到redis中

步骤：

  1. 随机生成token，作为登录令牌
  2. 将User对象转为HashMap存储
  3. 存储到redis中
  4. 设置redis过期时间，session的有效期是30分钟，使用expire
  5. 返回token

注意：

设置过期时间的时候，要保证每一次用户进行每一次操作都在更新Redis的有效期，保证Redis中的用户信息一直保持，只有当用户不操作超过30分钟，才会自动移除用户信息

拦截器设置，每一次请求都会经过拦截器，确保请求都是携带用户信息

步骤

  1. 获取请求头中的token
  2. 基于token获取redis中的用户
  3. 判断用户是否存在
  4. 将查询到的Hash数据转为UserDTO对象
  5. 存在，保存用户信息到ThreadLocal中
  6. 刷新有效期

注意：

运行如果出现报错，类型转换的错误

1
stringRedisTemplate.opsForHash().putAll(tokenKey,userMap);

userMap来自UserDTO，UserDTO中之后id 是long 类型，

出现的原因是我们使用的redis是string类型的stringRedisTemplate，他的类型都是<String,String>，

要保证存入redis的所有类型都是String

在bean转map的时候出现类型转换失败

解决方法：

image-20240618220541340

修改为

image-20240618220628280

该Java函数的主要目的是将一个名为userDTO的Java对象转换成一个类型为Map<String, Object>的数据结构。这个转换过程通过调用BeanUtil.beanToMap方法实现，该方法属于某个工具类（未直接显示类名，但根据方法名推测可能是Apache Commons BeanUtils或Hutool等库中的工具方法）。下面是该函数行为的详细分解：
函数输入参数:
userDTO: 这是一个Java对象，其具体的类没有直接给出，但可以假设它包含多个属性（字段）。
new HashMap<>(): 作为转换结果的初始容器，一个新的空HashMap实例被创建。转换后的键值对将存储在这个Map中。
CopyOptions.create()…: 创建并配置了一个CopyOptions实例，用来定制转换过程的行为。具体配置了两项：
setIgnoreNullValue(true): 指定在转换过程中，如果userDTO对象中有属性值为null，那么这些键值对将不会被复制到目标Map中。这有助于减少不必要的数据传输和存储开销。
setFieldValueEditor(…): 定义了一个字段值编辑器，它是一个函数，对每个属性值执行操作。这里使用Lambda表达式(fieldName, fieldValue) -> fieldValue.toString()，意味着无论原属性值是什么类型，都会被转换成字符串类型后存入Map中。这简化了Map中值的处理，确保所有值都是统一的字符串格式。
函数输出/效果:
函数最终返回的是一个Map<String, Object>，其中键为userDTO对象中每个属性的名称（字符串形式），值为相应属性值转换后的字符串形式。如果原属性值为null，则该属性不会出现在结果Map中。
应用场景:
这种转换常见于需要将复杂的Java对象模型转换为更通用的数据结构（如Map），以便于序列化、传输、存储或与其他系统交互，尤其是在JSON转换、数据库操作、API接口数据准备等场景下非常有用。
总结而言，此函数实现了从特定Java对象到键值对映射的转换，同时进行了数据清洗（忽略null值）和类型统一（所有值转为字符串），提高了数据处理的灵活性和兼容性。

Redis代替session需要考虑的问题：

  • 选择合适的数据结构
  • 选择合适的key
  • 选择合适的存储粒度

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    缺失模块。
    1、请确保node版本大于6.2
    2、在博客根目录（注意不是yilia根目录）执行以下命令：
    npm i hexo-generator-json-content --save

    3、在根目录_config.yml里添加配置： 

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熬过无人问津的时光<br>才有诗和远方