淺談Redis在微服務架構(gòu)中的幾種應用場景
本文介紹在SpringCloud中使用Redis作為Pub/Sub異步通信、緩存或主數(shù)據(jù)庫和配置服務器的三種場景應用。
Redis可以廣泛用于微服務架構(gòu)。它可能是您應用程序以多種不同方式利用的少數(shù)流行軟件解決方案之一。根據(jù)要求，它可以充當主數(shù)據(jù)庫，緩存或消息代理。雖然它也是一個鍵/值存儲，但我們可以將它用作微服務體系結(jié)構(gòu)中的配置服務器或發(fā)現(xiàn)服務器。雖然它通常被定義為內(nèi)存中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，但我們也可以在持久模式下運行它。
這里我將向您展示一些使用Redis與Spring Boot和Spring Cloud框架之上構(gòu)建的微服務的示例。這些應用程序?qū)⑹褂肦edis Pub / Sub異步通信，使用Redis作為緩存或主數(shù)據(jù)庫，最后使用Redis作為配置服務器。
Redis作為配置服務器
如果您已經(jīng)使用Spring Cloud構(gòu)建了微服務，那么您可能對Spring Cloud Config有一些經(jīng)驗。它負責為微服務提供分布式配置模式。
不幸的是，Spring Cloud Config不支持Redis作為屬性源的后端存儲庫。這就是我決定分叉Spring Cloud Config項目并實現(xiàn)此功能的原因。
我希望我的實現(xiàn)很快將被包含在官方的Spring Cloud版本中，但是，現(xiàn)在，您可以使用我的fork repo來運行它。我們怎么用呢？非常簡單。讓我們來看看。
Spring Boot的當前SNAPSHOT版本2.2.0.BUILD-SNAPSHOT與我們用于Spring Cloud Config的版本相同。在構(gòu)建Spring Cloud Config Server時，我們只需要包含這兩個依賴項，如下所示。
<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>2.2.0.BUILD-SNAPSHOT</version>
</parent>
<artifactId>config-service</artifactId>
<groupId>pl.piomin.services</groupId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-config-server</artifactId>
<version>2.2.0.BUILD-SNAPSHOT</version>
</dependency>
</dependencies>
默認情況下，Spring Cloud Config Server使用Git存儲庫后端。我們需要激活 redis配置文件以強制它使用Redis作為后端。如果您的Redis實例偵聽的地址不是localhost:6379您需要使用spring.redis.*屬性覆蓋自動配置的連接設(shè)置 。這是我們的bootstrap.yml文件。
spring: application: name: config-service profiles: active: redis redis: host: 192.168.99.100
應用程序主類應注釋@EnableConfigServer:
@SpringBootApplication
@EnableConfigServer
public class ConfigApplication {
public static void main(String[] args) {
new SpringApplicationBuilder(ConfigApplication.class).run(args);
}
}
在運行應用程序之前，我們需要啟動Redis實例。這是將其作為Docker容器運行并在端口6379上公開的命令。
$ docker run -d --name redis -p 6379:6379 redis
每個應用程序的配置必須在密鑰{spring.application.name}或{spring.application.name}-${spring.profiles.active[n]}。我們必須使用與配置屬性名稱對應的鍵創(chuàng)建哈希。
我們的示例應用程序driver-management使用三個配置屬性：server.port用于設(shè)置HTTP偵聽端口，spring.redis.host用于更改用作消息代理和數(shù)據(jù)庫的默認Redis地址，以及sample.topic.name用于設(shè)置用于我們的微服務之間的異步通信的主題的名稱。這是我們?yōu)閐river-management使用RDBTools可視化而創(chuàng)建的Redis哈希的結(jié)構(gòu)。
在Redis CLI 中運行HGETALL ，返回：
>> HGETALL driver-management
{
"server.port": "8100",
"sample.topic.name": "trips",
"spring.redis.host": "192.168.99.100"
}
在Redis中設(shè)置鍵值并使用redis配置文件運行Spring Cloud Config Server之后，我們需要在客戶端啟用分布式配置功能。要做到這一點，我們只需要包含對每個微服務的spring-cloud-starter-config依賴pom.xml。
<dependency> <groupId>org.springframework.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-starter-config</artifactId> </dependency>
使用最新穩(wěn)定的Spring Cloud：
<dependencyManagement>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
<version>Greenwich.SR1</version>
<type>pom</type>
<scope>import</scope>
</dependency>
</dependencies>
</dependencyManagement>
應用程序的名稱是spring.application.name在啟動時從屬性中獲取的，因此我們需要提供以下bootstrap.yml文件。
spring: application: name: driver-management
Redis作為消息代理
現(xiàn)在我們可以在基于微服務的體系結(jié)構(gòu)中繼續(xù)使用Redis的第二個用例 - 消息代理。我們將實現(xiàn)一個典型的異步系統(tǒng)。
微服務trip-management在創(chuàng)建新行程后以及完成當前行程后向Redis Pub / Sub發(fā)送通知。通知由訂閱特定頻道的driver-management和接收 。
我們的應用非常簡單。我們只需要添加以下依賴項，以便提供REST API并與Redis Pub / Sub集成。
<dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId> </dependency>
我們應該使用頻道channel名稱和發(fā)布者注冊bean。TripPublisher負責向目標主題發(fā)送消息。
@Configuration
public class TripConfiguration {
@Autowired
RedisTemplate<?, ?> redisTemplate;
@Bean
TripPublisher redisPublisher() {
return new TripPublisher(redisTemplate, topic());
}
@Bean
ChannelTopic topic() {
return new ChannelTopic("trips");
}
}
TripPublisher使用RedisTemplate將消息發(fā)送到的話題。在發(fā)送之前，它會使用Jackson2JsonRedisSerializer對來自對象的每條消息轉(zhuǎn)換為JSON字符串。
public class TripPublisher {
private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(TripPublisher.class);
RedisTemplate<?, ?> redisTemplate;
ChannelTopic topic;
public TripPublisher(RedisTemplate<?, ?> redisTemplate, ChannelTopic topic) {
this.redisTemplate = redisTemplate;
this.redisTemplate.setValueSerializer(new Jackson2JsonRedisSerializer(Trip.class));
this.topic = topic;
}
public void publish(Trip trip) throws JsonProcessingException {
LOGGER.info("Sending: {}", trip);
redisTemplate.convertAndSend(topic.getTopic(), trip);
}
}
我們已經(jīng)在發(fā)布者方面實現(xiàn)了邏輯?，F(xiàn)在，我們可以繼續(xù)在消費接受方面的代碼事先。
我們有兩個微服務driver-management，passenger-management，它們監(jiān)聽trip-management微服務發(fā)送的通知 。我們需要定義RedisMessageListenerContainerbean并設(shè)置消息監(jiān)聽器實現(xiàn)類。
@Configuration
public class DriverConfiguration {
@Autowired
RedisConnectionFactory redisConnectionFactory;
@Bean
RedisMessageListenerContainer container() {
RedisMessageListenerContainer container = new RedisMessageListenerContainer();
container.addMessageListener(messageListener(), topic());
container.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
return container;
}
@Bean
MessageListenerAdapter messageListener() {
return new MessageListenerAdapter(new DriverSubscriber());
}
@Bean
ChannelTopic topic() {
return new ChannelTopic("trips");
}
}
負責處理傳入通知的類需要實現(xiàn)該 MessageListener接口。收到消息后， DriverSubscriber將其從JSON反序列化到對象并更改驅(qū)動程序的狀態(tài)。
@Service
public class DriverSubscriber implements MessageListener {
private final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(DriverSubscriber.class);
@Autowired
DriverRepository repository;
ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
@Override
public void onMessage(Message message, byte[] bytes) {
try {
Trip trip = mapper.readValue(message.getBody(), Trip.class);
LOGGER.info("Message received: {}", trip.toString());
Optional<Driver> optDriver = repository.findById(trip.getDriverId());
if (optDriver.isPresent()) {
Driver driver = optDriver.get();
if (trip.getStatus() == TripStatus.DONE)
driver.setStatus(DriverStatus.WAITING); else
driver.setStatus(DriverStatus.BUSY);
repository.save(driver);
}
}
catch (IOException e) {
LOGGER.error("Error reading message", e);
}
}
}
Redis作為主數(shù)據(jù)庫
雖然使用Redis的主要目的是內(nèi)存中緩存或作為鍵/值存儲，但它也可以充當應用程序的主數(shù)據(jù)庫。在這種情況下，以持久模式運行Redis是值得的。
$ docker run -d --name redis -p 6379:6379 redis redis-server --appendonly yes
實體使用哈希散列操作和mmap結(jié)構(gòu)存儲在Redis中。每個實體都需要一個哈希鍵和id。
@RedisHash("driver")
public class Driver {
@Id
private long id;
private String name;
@GeoIndexed
private Point location;
private DriverStatus status;
// setters and getters ...
}
幸運的是，Spring Data Redis為Redis集成提供了一個眾所周知的存儲庫模式。要啟用它，我們應該使用@EnableRedisRepositories注釋配置類或主類。使用Spring存儲庫模式時，我們不必自己構(gòu)建對Redis的任何查詢。
@Configuration
@EnableRedisRepositories
public class DriverConfiguration {
// logic ...
}
使用Spring Data存儲庫，我們不必構(gòu)建任何Redis查詢，只需遵循Spring Data的約定下的名稱方法。為了我們的示例目的，我們可以使用Spring Data中實現(xiàn)的默認方法。這是存儲庫接口的聲明driver-management。
public interface DriverRepository extends CrudRepository<Driver, Long> {}
不要忘記通過使用@EnableRedisRepositories注釋主應用程序類或配置類來啟用Spring Data存儲庫。
@Configuration
@EnableRedisRepositories
public class DriverConfiguration {
...
}
結(jié)論
正如我在前言中提到的，Redis在微服務架構(gòu)中有各種用例。我剛剛介紹了如何與Spring Cloud和Spring Data一起使用它來提供配置服務器，消息代理和數(shù)據(jù)庫。Redis通常被認為是緩存存儲，但我希望在閱讀本文之后，您將改變主意。
以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。
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