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基于Redission高级应用24-RBuckets实战应用

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概述：

RBuckets 是 Redisson（一个流行的 Java Redis 客户端）提供的一个功能，它允许用户同时操作多个 Redis 中的 bucket（桶）。在 Redisson 的上下文中，bucket 是一个通用术语，用来指代一个存储单个对象（如字符串、整数等）的键。使用 RBuckets 可以执行批量的读取、写入、更新或删除操作，这些操作通常比单独对每个键进行操作更高效。

原理：

  1. 批量操作： RBuckets 通过 Redis 的管道（pipelining）功能，将多个命令打包在一起发送到 Redis 服务器。这样可以减少客户端和服务器之间的往返时间（RTT），因为所有命令都是在一个网络请求中发送和执行的。

  2. 原子性： 尽管 RBuckets 提供了批量操作的便利，但需要注意的是，批量操作本身并不是原子性的。如果需要原子性操作，可以使用 Lua 脚本或 Redis 事务（使用 MULTI/EXEC 命令）。

  3. 读取和写入： 使用 RBuckets 时，可以一次性地从 Redis 读取多个键的值，或者一次性地将多个键值对写入 Redis。

功能：

  • get：一次性获取多个键的值。
  • set：一次性设置多个键值对。
  • trySet：尝试设置多个键值对，但如果其中任何一个键已经存在，则不会进行设置。
  • delete：一次性删除多个键。

使用示例：

RBuckets buckets = redissonClient.getBuckets();
Map<String, String> loadedBuckets = buckets.get("bucket1", "bucket2", "bucket3");
loadedBuckets.forEach((key, value) -> {
    // 处理每个 bucket 的键值对
});

Map<String, Object> toSet = new HashMap<>();
toSet.put("bucket4", "someValue");
toSet.put("bucket5", 12345);
buckets.set(toSet); // 一次性设置多个键值对

buckets.delete("bucket1", "bucket2", "bucket3"); // 一次性删除多个键

在这个示例中，首先获取了 RBuckets 实例，然后使用 get 方法一次性获取了多个键的值。接着，使用 set 方法一次性设置了多个键值对。最后，使用 delete 方法一次性删除了多个键。

优点：

  1. 批量操作：RBuckets 允许一次性地获取、设置、删除多个键值对，这可以减少网络往返次数，提高效率。

  2. 减少网络开销：与单个键值对操作相比，批量操作可以减少网络延迟，特别是当操作大量键值对时，这种效率提升尤为明显。

  3. 简化代码：通过批量操作，可以简化客户端代码逻辑，因为可以用一个方法调用替换多个单独的键值操作。

  4. 原子性：批量操作通常是原子性的，这意味着在批量操作中的所有单个操作要么全部成功，要么全部失败，这有助于保持数据的一致性。

  5. 易于使用：RBuckets 提供了简单直观的 API，使得执行批量操作变得容易。

缺点：

  1. 内存使用：批量操作可能会导致大量的数据同时加载到内存中，这可能会对客户端和服务器的内存造成压力。

  2. 性能开销：虽然批量操作减少了网络延迟，但如果一次性操作的数据量过大，仍然可能导致性能瓶颈，因为 Redis 服务器需要在一个操作中处理大量数据。

  3. 事务限制：在 Redis 事务中使用 RBuckets 可能会受到限制，因为不是所有的 RBuckets 方法都支持事务操作。

  4. 错误处理：批量操作可能会使错误处理变得复杂，因为需要处理批量操作中的每一个单独操作可能引发的错误。

  5. 数据一致性：在没有使用事务的情况下，批量操作中的一个失败可能会导致数据不一致的问题，因为某些操作可能成功而其他操作失败。

总的来说，RBuckets 是 Redisson 提供的一个高效的批量操作工具，它利用 Redis 的管道技术来提高批量读取和写入操作的性能。然而，如果需要保证操作的原子性，开发者可能需要考虑使用 Lua 脚本或 Redis 事务来实现。

在实际应用中，RBuckets 通常用于需要同时处理多个键值对的场景，这样可以减少网络延迟并提高效率。以下是一个实际场景的示例，以及如何将 RBuckets 的操作封装到一个类中以便重用。 场景： 假设有一个在线商城应用，需要快速地更新和获取多个商品的价格信息。可以使用 RBuckets 来批量操作这些商品价格信息的键值对。

实战示例：

import org.redisson.Redisson;
import org.redisson.api.RBuckets;
import org.redisson.api.RKeys;
import org.redisson.api.RedissonClient;

import java.util.Map;
import java.util.HashMap;
/**
 * @Author derek_smart
 * @Date 2024/6/19 8:41
 * @Description RBuckets 简单实战
 */
public class ProductPriceManager {

    private RedissonClient redissonClient;

    public ProductPriceManager(RedissonClient client) {
        this.redissonClient = client;
    }

    // 批量更新商品价格
    public void updateProductPrices(Map<String, Double> prices) {
        RBuckets buckets = redissonClient.getBuckets();
        Map<String, Object> stringObjectMap = new HashMap<>();
        for (Map.Entry<String, Double> entry : prices.entrySet()) {
            stringObjectMap.put(entry.getKey(), entry.getValue());
        }
        buckets.set(stringObjectMap);
    }

    // 批量获取商品价格
    public Map<String, Double> getProductPrices(String... productIds) {
        RBuckets buckets = redissonClient.getBuckets();
        Map<String, Double> prices = new HashMap<>();
        Map<String, Object> loadedBuckets = buckets.get(productIds);
        for (String key : productIds) {
            prices.put(key, (Double) loadedBuckets.get(key));
        }
        return prices;
    }

    // 批量删除商品价格
    //需要升级版本才行
/*    public void deleteProductPrices(String... productIds) {
        RBuckets buckets = redissonClient.getBuckets();
        buckets.delete(productIds);
    }*/

    // 使用RKeys接口批量删除商品价格
    //批量删除商品价格
    public void deleteProductPrices(String... productIds) {
        RKeys keys = redissonClient.getKeys();
        keys.delete(productIds); // 使用RKeys的delete方法删除多个键
    }
}

// 使用示例
class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 初始化Redisson客户端
        RedissonClient redissonClient = Redisson.create();

        // 创建ProductPriceManager实例
        ProductPriceManager ppm = new ProductPriceManager(redissonClient);

        // 更新商品价格
        Map<String, Double> newPrices = new HashMap<>();
        newPrices.put("product1", 19.99);
        newPrices.put("product2", 29.99);
        newPrices.put("product3", 39.99);
        ppm.updateProductPrices(newPrices);

        // 获取商品价格
        Map<String, Double> prices = ppm.getProductPrices("product1", "product2", "product3");
        System.out.println(prices);

        // 删除商品价格
        ppm.deleteProductPrices("product1", "product2", "product3");

        // 关闭Redisson客户端
        redissonClient.shutdown();
    }
}

基于Redission高级应用24-RBuckets实战应用 创建了一个 ProductPriceManager 类，它封装了 RBuckets 的操作来管理商品价格。 这个类有三个主要的方法：

updateProductPrices 用于批量更新商品价格，

getProductPrices 用于批量获取商品价格，

deleteProductPrices 用于批量删除商品价格。

在 Main 类的 main 方法中，展示了如何使用 ProductPriceManager 类来执行这些操作。首先，初始化了 Redisson 客户端，并创建了 ProductPriceManager 的实例。然后，更新了一些商品的价格，获取了这些商品的价格，并最终删除了这些商品的价格信息。最后，关闭了 Redisson 客户端。

使用场景：

  • 批量数据更新：当需要同时更新多个键的值时，如同步商品信息、用户配置等。
  • 数据迁移：在迁移数据时，可以批量读取和写入键值对，加快迁移速度。
  • 缓存刷新：定期批量更新缓存中的数据，确保缓存的一致性和最新性。
  • 状态监控：同时获取多个服务或设备的状态信息，用于监控系统的健康状况。

事务示例：

import org.redisson.Redisson;
import org.redisson.api.RBuckets;
import org.redisson.api.RTransaction;
import org.redisson.api.RedissonClient;
import org.redisson.api.TransactionOptions;
import org.redisson.api.RKeys;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import java.util.Map;
import java.util.HashMap;
/**
 * @Author derek_smart
 * @Date 2024/6/19 9:11
 * @Description RBuckets 事务实战
 */
public class InventoryManager {

    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(InventoryManager.class);
    private RedissonClient redissonClient;

    public InventoryManager(RedissonClient client) {
        this.redissonClient = client;
    }

    // 批量获取商品库存
    public Map<String, Integer> getInventory(String... productIds) {
        RBuckets buckets = redissonClient.getBuckets();
        Map<String, Integer> inventory = new HashMap<>();
        Map<String, Object> loadedBuckets = buckets.get(productIds);
        for (String key : productIds) {
            inventory.put(key, (Integer) loadedBuckets.get(key));
        }
        return inventory;
    }

    // 批量更新商品库存，并记录库存变更
    public void updateInventory(Map<String, Integer> updates) {
        // 在事务外检查库存是否充足
        Map<String, Integer> currentInventory = getInventory(updates.keySet().toArray(new String[0]));
        for (Map.Entry<String, Integer> update : updates.entrySet()) {
            Integer currentStock = currentInventory.get(update.getKey());
            if (currentStock == null || currentStock < update.getValue()) {
                throw new IllegalArgumentException("Insufficient stock for product: " + update.getKey());
            }
        }

        // 开启事务
        RTransaction transaction = redissonClient.createTransaction(TransactionOptions.defaults());

        try {
            RBuckets transactionBuckets = transaction.getBuckets();

            // 更新库存
            Map<String, Object> stringObjectMap = new HashMap<>(updates);
            transactionBuckets.set(stringObjectMap);

            // 提交事务
            transaction.commit();

            // 记录库存变更
            logInventoryChange(updates);
        } catch (Exception e) {
            // 回滚事务
            transaction.rollback();
            logger.error("Failed to update inventory", e);
            throw e; // 重新抛出异常
        }
    }


    // 记录库存变更日志
    private void logInventoryChange(Map<String, Integer> updates) {
        updates.forEach((productId, quantity) -> {
            logger.info("Product ID: {} inventory updated to: {}", productId, quantity);
        });
    }
}

// 使用示例
 class Mains {
    public static void main(String[] args) {
        // 初始化Redisson客户端
        RedissonClient redissonClient = Redisson.create();

        // 创建InventoryManager实例
        InventoryManager inventoryManager = new InventoryManager(redissonClient);

        // 准备更新的库存信息
        Map<String, Integer> updates = new HashMap<>();
        updates.put("product1", 15);
        updates.put("product2", 20);

        // 执行库存更新
        try {
            inventoryManager.updateInventory(updates);
        } catch (IllegalArgumentException e) {
            System.err.println(e.getMessage());
        }

        // 关闭Redisson客户端
        redissonClient.shutdown();
    }
}

基于Redission高级应用24-RBuckets实战应用

主要方法：

  • getInventory: 获取一组商品的当前库存量。这个方法通过Redisson的 RBuckets 接口从Redis中批量读取商品的库存数据。

  • updateInventory: 更新一组商品的库存量。这个方法首先在事务外部检查每个商品的当前库存是否满足更新需求。如果库存充足，它会开始一个Redis事务，批量更新商品库存，并在更新成功后提交事务。如果在更新过程中遇到错误，它会回滚事务以保持数据的一致性。更新完成后，它还会记录相关的库存变更日志。

  • logInventoryChange: 记录库存变动的信息。这个方法使用日志框架（如SLF4J）来记录库存更新的详细信息，这对于监控和审计是非常有用的。

错误处理：

  • updateInventory 方法中包含了异常捕获和处理逻辑，以确保在更新库存时遇到问题能够适当地回滚事务并记录错误。

日志记录：

  • 类使用了日志记录工具（如SLF4J）来记录操作过程中的关键信息和任何异常情况，这有助于调试和追踪问题。

事务管理：

  • updateInventory 方法中使用了Redis事务来确保更新库存的操作是原子性的，即要么全部成功，要么全部失败，这对于防止数据不一致非常重要。

时序图：

ClientInventoryManagerRBucketsRedisLoggeralt[stock is sufficient][stock is insufficient]updateInventory(updates)getInventory(productIds)getBuckets()get(productIds)currentInventorycurrentInventorycheck stockcreateTransaction()transactiontransaction.getBuckets()set(updates)commit()successlogInventoryChange(updates)log recordederror("Failed to update inventory")error recordedreturn resultClientInventoryManagerRBucketsRedisLogger

时序图中：

  1. 客户端 (Client) 调用 InventoryManager 的 updateInventory 方法。
  2. InventoryManager 调用自己的 getInventory 方法。
  3. getInventory 方法通过 RBuckets 从 Redis 获取当前库存 (currentInventory)。
  4. InventoryManager 检查库存是否充足。
  5. 如果库存充足，InventoryManager 开始一个新的 Redis 事务，更新库存，提交事务，并记录日志。
  6. 如果库存不足，InventoryManager 记录错误日志。
  7. InventoryManager 返回结果给客户端。

RBucket 和 RBuckets 区别：

RBucket 和 RBuckets 是 Redisson 提供的两个不同的接口，它们都是用来操作 Redis 中的数据，但是它们的用途和功能有所不同。

RBucket：

  • RBucket 代表 Redis 中的一个单一键（key）。
  • 它用于操作和管理与单个键关联的值。
  • RBucket 提供了一系列方法来获取和设置单个键的值，比如 get()、set()、compareAndSet()、trySet() 等。
  • RBucket 的操作是针对单个键的，所以每次只能处理一个键值对。

使用示例：

// 获取RBucket接口的实例
RBucket<String> bucket = redissonClient.getBucket("myKey");
// 设置键的值
bucket.set("myValue");
// 获取键的值
String value = bucket.get();

RBuckets：

  • RBuckets 代表 Redis 中的多个键（keys）。
  • 它用于执行对多个键的批量操作。
  • RBuckets 提供了一系列方法来同时获取和设置多个键的值，比如 get()、set()、delete() 等。
  • RBuckets 的操作是针对多个键的，允许一次性处理多个键值对，提高了操作效率。

使用示例：

// 获取RBuckets接口的实例
RBuckets buckets = redissonClient.getBuckets();
// 批量获取多个键的值
Map<String, String> loadedBuckets = buckets.get("key1", "key2", "key3");
// 批量设置多个键的值
Map<String, Object> toSet = new HashMap<>();
toSet.put("key4", "value4");
toSet.put("key5", "value5");
buckets.set(toSet);

RBucket 是用于单个键的操作，而 RBuckets 是用于批量操作多个键。在需要对单个键进行操作时使用 RBucket，而在需要高效地同时操作多个键时使用 RBuckets。这种设计既提供了灵活性，又能够根据不同的使用场景选择最合适的工具，从而优化性能和代码的可维护性。

总结：

RBuckets 的批量操作为处理大量键值对提供了便捷，使得在多个场景中能够提高性能和响应速度。在使用时，应确保 Redisson 客户端的正确配置和管理，以保证应用的稳定运行。

转载自:https://juejin.cn/post/7383877885733797900
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