SpringBoot：高併發下瀏覽量入庫設計
阿新 • • 發佈：2019-08-27
一、背景
文章瀏覽量統計，low的做法是：使用者每次瀏覽，前端會發送一個
GET請求獲取一篇文章詳情時，會把這篇文章的瀏覽量+1，存進資料庫裡。
1.1 這麼做，有幾個問題：
- 在GET請求的業務邏輯裡進行了資料的寫操作！
- 併發高的話，資料庫壓力太大；
- 同時，如果文章做了快取和搜尋引擎如
ElasticSearch的儲存，同步更新快取和ElasticSearch更新同步更新太耗時，不更新就會導致資料不一致性。
1.2 解決方案
HyperLogLog
HyperLogLog是Probabilistic data Structures的一種，這類資料結構的基本大的思路就是使用統計概率上的演算法，犧牲資料的精準性來節省記憶體的佔用空間及提升相關操作的效能。
- 設計思路
- 為保證真實的博文瀏覽量，根據使用者訪問的
ip和文章id,進行唯一校驗，即同一個使用者多次訪問同一篇文章，改文章訪問量只增加1； - 將使用者的瀏覽量用
opsForHyperLogLog().add(key,value)的儲存在Redis中，在半夜瀏覽量低的時候，通過定時任務，將瀏覽量更新至資料庫中。
二、 手把手實現
2.1 專案配置
sql
DROP TABLE IF EXISTS `article`; CREATE TABLE `article` ( `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主鍵', `title` varchar(100) NOT NULL COMMENT '標題', `content` varchar(1024) NOT NULL COMMENT '內容', `url` varchar(100) NOT NULL COMMENT '地址', `views` bigint(20) NOT NULL COMMENT '瀏覽量', `create_time` timestamp NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '建立時間', PRIMARY KEY (`id`) ) ENGINE=INNODB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8; INSERT INTO article VALUES(1,'測試文章','content','url',10,NULL);
插入了一條資料，並設計訪問量已經為10了，便於測試。
- 專案依賴
pom.xml
<dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId> </dependency> <!--mysql--> <dependency> <groupId>mysql</groupId> <artifactId>mysql-connector-java</artifactId> </dependency> <!-- mybatis --> <dependency> <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId> <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId> <version>1.3.2</version> </dependency> <!-- redis --> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>org.apache.commons</groupId> <artifactId>commons-pool2</artifactId> <version>2.0</version> </dependency> <!-- lombok--> <dependency> <groupId>org.projectlombok</groupId> <artifactId>lombok</artifactId> <optional>true</optional> </dependency>
application.yml
spring:
# 資料庫配置
datasource:
url: jdbc:mysql://47.98.178.84:3306/dev
username: dev
password: password
driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
redis:
host: 47.98.178.84
port: 6379
database: 1
password: password
timeout: 60s # 連線超時時間，2.0 中該引數的型別為Duration，這裡在配置的時候需要指明單位
# 連線池配置，2.0中直接使用jedis或者lettuce配置連線池（使用lettuce，依賴中必須包含commons-pool2包）
lettuce:
pool:
# 最大空閒連線數
max-idle: 500
# 最小空閒連線數
min-idle: 50
# 等待可用連線的最大時間，負數為不限制
max-wait: -1s
# 最大活躍連線數，負數為不限制
max-active: -1
# mybatis
mybatis:
mapper-locations: classpath:mapper/*.xml
# type-aliases-package: cn.van.redis.view.entity2.2 瀏覽量的切面設計
- 自定義一個註解，用於新增文章瀏覽量到
Redis中
@Target({ElementType.PARAMETER, ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface PageView {
/**
* 描述
*/
String description() default "";
}- 切面處理
@Aspect
@Configuration
@Slf4j
public class PageViewAspect {
@Autowired
private RedisUtils redisUtil;
/**
* 切入點
*/
@Pointcut("@annotation(cn.van.redis.view.annotation.PageView)")
public void PageViewAspect() {
}
/**
* 切入處理
* @param joinPoint
* @return
*/
@Around("PageViewAspect()")
public Object around(ProceedingJoinPoint joinPoint) {
Object[] object = joinPoint.getArgs();
Object articleId = object[0];
log.info("articleId:{}", articleId);
Object obj = null;
try {
String ipAddr = IpUtils.getIpAddr();
log.info("ipAddr:{}", ipAddr);
String key = "articleId_" + articleId;
// 瀏覽量存入redis中
Long num = redisUtil.add(key,ipAddr);
if (num == 0) {
log.info("該ip:{},訪問的瀏覽量已經新增過了", ipAddr);
}
obj = joinPoint.proceed();
} catch (Throwable e) {
e.printStackTrace();
}
return obj;
}
}- 工具類
RedisUtils.java
@Component
public class RedisUtils {
@Resource
private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;
/**
* 刪除快取
* @param key 可以傳一個值 或多個
*/
public void del(String... key) {
redisTemplate.delete(key[0]);
}
/**
* 計數
* @param key
* @param value
*/
public Long add(String key, Object... value) {
return redisTemplate.opsForHyperLogLog().add(key,value);
}
/**
* 獲取總數
* @param key
*/
public Long size(String key) {
return redisTemplate.opsForHyperLogLog().size(key);
}
}- 工具類
IpUtils.java
該工具類我在
Mac下測試沒問題，Windows下如果有問題，請反饋給我
@Slf4j
public class IpUtils {
public static String getIpAddr() {
try {
Enumeration<NetworkInterface> allNetInterfaces = NetworkInterface.getNetworkInterfaces();
InetAddress ip = null;
while (allNetInterfaces.hasMoreElements()) {
NetworkInterface netInterface = (NetworkInterface) allNetInterfaces.nextElement();
if (netInterface.isLoopback() || netInterface.isVirtual() || !netInterface.isUp()) {
continue;
} else {
Enumeration<InetAddress> addresses = netInterface.getInetAddresses();
while (addresses.hasMoreElements()) {
ip = addresses.nextElement();
if (ip != null && ip instanceof Inet4Address) {
log.info("獲取到的ip地址：{}", ip.getHostAddress());
return ip.getHostAddress();
}
}
}
}
} catch (Exception e) {
log.error("獲取ip地址失敗，{}",e);
}
return null;
}
}2.3 同步任務ArticleViewTask.java
ArticleService.java裡面的程式碼比較簡單，詳見文末原始碼。
@Component
@Slf4j
public class ArticleViewTask {
@Resource
private RedisUtils redisUtil;
@Resource
ArticleService articleService;
// 每天凌晨一點執行
@Scheduled(cron = "0 0 1 * * ? ")
@Transactional(rollbackFor=Exception.class)
public void createHyperLog() {
log.info("瀏覽量入庫開始");
List<Long> list = articleService.getAllArticleId();
list.forEach(articleId ->{
// 獲取每一篇文章在redis中的瀏覽量，存入到資料庫中
String key = "articleId_"+articleId;
Long view = redisUtil.size(key);
if(view>0){
ArticleDO articleDO = articleService.getById(articleId);
Long views = view + articleDO.getViews();
articleDO.setViews(views);
int num = articleService.updateArticleById(articleDO);
if (num != 0) {
log.info("資料庫更新後的瀏覽量為：{}", views);
redisUtil.del(key);
}
}
});
log.info("瀏覽量入庫結束");
}
}2.4 測試介面PageController.java
@RestController
@Slf4j
public class PageController {
@Autowired
private ArticleService articleService;
@Autowired
private RedisUtils redisUtil;
/**
* 訪問一篇文章時，增加其瀏覽量:重點在的註解
* @param articleId：文章id
* @return
*/
@PageView
@RequestMapping("/{articleId}")
public String getArticle(@PathVariable("articleId") Long articleId) {
try{
ArticleDO blog = articleService.getById(articleId);
log.info("articleId = {}", articleId);
String key = "articleId_"+articleId;
Long view = redisUtil.size(key);
log.info("redis 快取中瀏覽數：{}", view);
//直接從快取中獲取並與之前的數量相加
Long views = view + blog.getViews();
log.info("文章總瀏覽數：{}", views);
} catch (Throwable e) {
return "error";
}
return "success";
}
}這裡，具體的
Service中的方法因為都被我放在Controller中處理了，所以就是剩下簡單的Mapper呼叫了，這裡就不浪費時間了，詳見文末原始碼。（按理說，這些邏輯處理，應該放在Service處理的，請按實際情況優化）
三、 測試
啟動專案，測試訪問量，先請求http://localhost:8080/1,日誌列印如下：
2019-03-2623:50:50.047 INFO 2970 --- [nio-8080-exec-1] cn.van.redis.view.aspect.PageViewAspect : articleId:1
2019-03-2623:50:50.047 INFO 2970 --- [nio-8080-exec-1] cn.van.redis.view.utils.IpUtils : 獲取到的ip地址：192.168.1.104
2019-03-2623:50:50.047 INFO 2970 --- [nio-8080-exec-1] cn.van.redis.view.aspect.PageViewAspect : ipAddr:192.168.1.104
2019-03-2623:50:50.139 INFO 2970 --- [nio-8080-exec-1] io.lettuce.core.EpollProvider : Starting without optional epoll library
2019-03-2623:50:50.140 INFO 2970 --- [nio-8080-exec-1] io.lettuce.core.KqueueProvider : Starting without optional kqueue library
2019-03-2623:50:50.349 INFO 2970 --- [nio-8080-exec-1] com.zaxxer.hikari.HikariDataSource : HikariPool-1 - Starting...
2019-03-2623:50:50.833 INFO 2970 --- [nio-8080-exec-1] com.zaxxer.hikari.HikariDataSource : HikariPool-1 - Start completed.
2019-03-2623:50:50.872 INFO 2970 --- [nio-8080-exec-1] c.v.r.v.web.controller.PageController : articleId = 1
2019-03-2623:50:50.899 INFO 2970 --- [nio-8080-exec-1] c.v.r.v.web.controller.PageController : redis 快取中瀏覽數：1
2019-03-2623:50:50.900 INFO 2970 --- [nio-8080-exec-1] c.v.r.v.web.controller.PageController : 文章總瀏覽數：11觀察一下，資料庫，訪問量確實沒有增加，本機再次訪問，發現，日誌列印如下:
2019-03-2623:51:14.658 INFO 2970 --- [nio-8080-exec-3]
cn.van.redis.view.aspect.PageViewAspect : articleId:1
2019-03-2623:51:14.658 INFO 2970 --- [nio-8080-exec-3] cn.van.redis.view.utils.IpUtils : 獲取到的ip地址：192.168.1.104
2019-03-2623:51:14.658 INFO 2970 --- [nio-8080-exec-3] cn.van.redis.view.aspect.PageViewAspect : ipAddr:192.168.1.104
2019-03-2623:51:14.692 INFO 2970 --- [nio-8080-exec-3] cn.van.redis.view.aspect.PageViewAspect : 該ip:192.168.1.104,訪問的瀏覽量已經新增過了
2019-03-2623:51:14.752 INFO 2970 --- [nio-8080-exec-3] c.v.r.v.web.controller.PageController : articleId = 1
2019-03-2623:51:14.760 INFO 2970 --- [nio-8080-exec-3] c.v.r.v.web.controller.PageController : redis 快取中瀏覽數：1
2019-03-2623:51:14.761 INFO 2970 --- [nio-8080-exec-3] c.v.r.v.web.controller.PageController : 文章總瀏覽數：11- 定時任務觸發，日誌列印如下
2019-03-27 01:00:00.265 INFO 2974 --- [ scheduling-1] cn.van.redis.view.task.ArticleViewTask : 瀏覽量入庫開始
2019-03-27 01:00:00.448 INFO 2974 --- [ scheduling-1] io.lettuce.core.EpollProvider : Starting without optional epoll library
2019-03-27 01:00:00.449 INFO 2974 --- [ scheduling-1] io.lettuce.core.KqueueProvider : Starting without optional kqueue library
2019-03-27 01:00:00.663 INFO 2974 --- [ scheduling-1] cn.van.redis.view.task.ArticleViewTask : 資料庫更新後的瀏覽量為：11
2019-03-27 01:00:00.682 INFO 2974 --- [ scheduling-1] cn.van.redis.view.task.ArticleViewTask : 瀏覽量入庫結束觀察一下資料庫，發現數據庫中的瀏覽量增加到11，同時，Redis中的瀏覽量沒了，說明成功！
四、 原始碼及說明
4.1 原始碼地址
Github 示例代