优享资讯 | 基于Redission高级应用8-RList原理及实战应用

掘金后端 ( ) • 2024-04-29 10:48

概述：

RList 是 Redisson 的一个 Java 对象，它是一个分布式的实现了 java.util.List 接口的对象。Redisson 是一个在 Redis 的基础上提供了多种分布式数据结构的 Java 客户端。RList 利用 Redis 服务器来存储所有的元素，因此它是跨多个应用实例的，可以在不同的节点间共享和修改。

原理：

RList 内部使用 Redis 的列表数据结构，即 Redis 的 list 类型。Redis 的 list 是一个简单的字符串列表，按插入顺序排序。它可以在常数时间内添加或删除元素，但是索引访问的时间复杂度是 O(N)。在 Redisson 中，RList 通过发送标准的 Redis 命令来操作这个列表，例如：

LPUSH / RPUSH：将一个或多个值插入到列表头部或尾部。
LPOP / RPOP：移除并获取列表的第一个或最后一个元素。
LINDEX：通过索引获取列表中的元素。
LRANGE：获取列表指定范围内的元素。

优点：

分布式特性：RList 提供了跨多个 Java 应用实例的列表共享功能。
高可用和可伸缩：由于基于 Redis，RList 可以利用 Redis 的复制和分片特性，提高数据的可用性和水平扩展能力。
Redisson 提供的各种工具类和监听器：可以使用 Redisson 提供的各种工具类和监听器来简化编程模型。
与 Java 集合 API 兼容：RList 实现了 java.util.List 接口，因此可以像操作 Java 集合一样操作它。

缺点：

性能开销：与本地 Java 集合相比，操作 RList 需要通过网络与 Redis 服务器通信，这会增加延迟。
索引访问效率：由于 Redis 的 list 结构在索引访问时的时间复杂度是 O(N)，所以对于大列表，索引访问可能会比较慢。
数据一致性：如果在多个应用实例中同时修改 RList，需要考虑数据一致性问题。

对应的工具类：

import org.redisson.api.RList;
import org.redisson.api.RLock;
import org.redisson.api.RedissonClient;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import java.util.Collection;
import java.util.List;


/**
 * @Author derek_smart
 * @Date 202/4/25 14:25
 * @Description RList 工具类
 * <p>
 */
@Service
public class RedissonListService<T> {

    private final RedissonClient redissonClient;

    @Autowired
    public RedissonListService(RedissonClient redissonClient) {
        this.redissonClient = redissonClient;
    }

    public RList<T> getList(String listName) {
        return redissonClient.getList(listName);
    }

    private RLock getLock(String listName) {
        return redissonClient.getFairLock("lock:" + listName);
    }

    public boolean add(String listName, T element) {
        RList<T> list = getList(listName);
        return list.add(element);
    }

    public void addAll(String listName, Collection<? extends T> c) {
        RList<T> list = getList(listName);
        list.addAll(c);
    }

    public T get(String listName, int index) {
        RList<T> list = getList(listName);
        return list.get(index);
    }

    public T set(String listName, int index, T element) {
        RList<T> list = getList(listName);
        return list.set(index, element);
    }

    public T remove(String listName, int index) {
        RList<T> list = getList(listName);
        return list.remove(index);
    }

    public boolean remove(String listName, Object o) {
        RList<T> list = getList(listName);
        return list.remove(o);
    }

    public int size(String listName) {
        RList<T> list = getList(listName);
        return list.size();
    }

    public void clear(String listName) {
        RList<T> list = getList(listName);
        list.clear();
    }

    public List<T> readAll(String listName) {
        RList<T> list = getList(listName);
        return list.readAll();
    }

    public void trim(String listName, int fromIndex, int toIndex) {
        RLock lock = getLock(listName);
        try {
            lock.lock();
            RList<T> list = getList(listName);
            list.trim(fromIndex, toIndex);
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

}

在这个服务组件中，定义了一个方法来获取指定名称的RList，以及一系列方法来执行列表操作，如添加、获取、设置、移除元素和清空列表等。每个方法都接受一个listName参数，它是Redis中列表的键值。

为了使用这个服务组件，需要在Spring配置中创建一个RedissonClient的Bean，如下所示：

import org.redisson.Redisson;
import org.redisson.api.RedissonClient;
import org.redisson.config.Config;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class RedissonConfig {

    @Bean(destroyMethod="shutdown")
    public RedissonClient redissonClient() {
        Config config = new Config();
        config.useSingleServer().setAddress("redis://127.0.0.1:6379");
        return Redisson.create(config);
    }
}

现在，可以在Spring应用中注入RedissonListService并使用它来操作Redis中的列表。这种方式允许利用Spring框架的功能，如自动依赖注入和声明式事务管理，同时使用Redisson提供的分布式数据结构。

请注意，这个示例假设已经有了Redis服务器运行在redis://127.0.0.1:6379。在生产环境中，可能需要根据实际情况配置Redis服务器的地址、端口以及其他参数，例如密码保护、SSL、集群模式等。

使用示例

在Spring框架中使用RedissonListService类的例子如下。首先，确保已经配置了RedissonClient和RedissonListService类，接下来将创建一个Spring组件来使用RedissonListService提供的方法。这里创建一个名为ListOperationsExample的Spring组件，并注入RedissonListService：

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.util.Arrays;
import java.util.List;

@Component
public class ListOperationsExample {

    private final RedissonListService<String> listService;

    @Autowired
    public ListOperationsExample(RedissonListService<String> listService) {
        this.listService = listService;
    }
	
	 public void performOperations() {
        String listName = "myStringList";

        // 添加元素
        listService.add(listName, "Element1");
        listService.add(listName, "Element2");

        // 批量添加元素
        listService.addAll(listName, Arrays.asList("Element3", "Element4", "Element5"));

        // 获取元素
        String elementAtIndexTwo = listService.get(listName, 2);
        System.out.println("Element at index 2: " + elementAtIndexTwo);

        // 设置元素
        listService.set(listName, 2, "NewElement3");

        // 移除元素
        listService.remove(listName, "Element1");

        // 移除指定索引的元素
        String removedElement = listService.remove(listName, 0);
        System.out.println("Removed element: " + removedElement);

        // 获取列表大小
        int size = listService.size(listName);
        System.out.println("List size: " + size);

        // 清空列表
        listService.clear(listName);

        // 读取所有元素
        List<String> allElements = listService.readAll(listName);
        System.out.println("All elements: " + allElements);
    }
}

在这个例子中，创建了一个名为ListOperationsExample的组件，它提供了一个performOperations方法，用于演示如何使用RedissonListService类的不同方法。首先添加了一些元素，然后获取、设置和移除元素，接着获取列表大小，最后清空列表并读取所有元素。

要运行这个例子，可以在Spring Boot的主类或任何其他组件中调用ListOperationsExample组件的performOperations方法，例如：

import org.springframework.boot.CommandLineRunner;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.context.annotation.Bean;

@SpringBootApplication
public class RedissonListApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(RedissonListApplication.class, args);
    }

    @Bean
    CommandLineRunner run(ListOperationsExample listOperationsExample) {
        return args -> {
            listOperationsExample.performOperations();
        };
    }
}

这个Spring Boot应用程序启动时，会自动执行performOperations方法，演示如何使用RedissonListService。

以下是几个具体的业务场景和如何使用 RList 的示例：

场景一：简单消息队列

在这个场景中，RList 被用作一个简单的消息队列，生产者将消息添加到列表的末尾，消费者从列表的开头获取并处理消息。

@Service
public class MessageQueueService {

    @Autowired
    private RedissonListService<String> listService;

    // 生产者方法
    public void sendMessage(String queueName, String message) {
        listService.add(queueName, message);
    }

    // 消费者方法
    public String receiveMessage(String queueName) {
        return listService.pollFirst(queueName);
    }
}

场景二：排行榜

在这个场景中，RList 被用作排行榜，你可以添加用户得分，并按得分排序。

@Service
public class LeaderboardService {

    @Autowired
    private RedissonListService<ScoreEntry> listService;

    // 添加得分
    public void addScore(String leaderboardName, ScoreEntry scoreEntry) {
        RList<ScoreEntry> leaderboard = listService.getList(leaderboardName);
        leaderboard.add(scoreEntry);
        leaderboard.sort((o1, o2) -> o2.getScore() - o1.getScore()); // 假设ScoreEntry有一个getScore方法
    }

    // 获取排行榜
    public List<ScoreEntry> getLeaderboard(String leaderboardName) {
        return listService.readAll(leaderboardName);
    }
}

场景三：活动记录

在这个场景中，RList 被用来存储用户的活动记录，新的活动记录被添加到列表中，而旧的记录可以被定期清理。

@Service
public class ActivityLogService {

    @Autowired
    private RedissonListService<Activity> listService;

    // 记录活动
    public void logActivity(String logName, Activity activity) {
        listService.add(logName, activity);
    }

    // 获取最近的活动
    public List<Activity> getRecentActivities(String logName, int limit) {
        RList<Activity> activityLog = listService.getList(logName);
        return activityLog.subList(Math.max(0, activityLog.size() - limit), activityLog.size());
    }

    // 清理旧的活动记录
	public void cleanOldActivities(String logName, int retain) {
        RList<Activity> activityLog = listService.getList(logName);
        if (activityLog.size() > retain) {
            listService.trim(logName, activityLog.size() - retain, activityLog.size());
        }
    }
}

在这些示例中，RedissonListService 类被用作中间服务层，它封装了对 RList 的操作。实际的业务逻辑被放在了不同的服务类中，比如 MessageQueueService、LeaderboardService 和 ActivityLogService，这些服务类负责具体的业务操作。

Note:

请注意，这些示例是为了演示如何在不同场景中使用 RList，实际应用中可能需要更多的错误处理和性能优化。此外，对于排行榜和其他需要排序的场景，Redisson 的 RScoredSortedSet 可能是更合适的数据结构。