Redis进阶学习08--多级缓存

转x33g5p2x  于2022-05-11 转载在 Redis  
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什么是多级缓存

传统的缓存策略一般是请求到达Tomcat后，先查询Redis，如果未命中则查询数据库，如图：

存在下面的问题：

• 请求要经过Tomcat处理，Tomcat的性能成为整个系统的瓶颈

• Redis缓存失效时，会对数据库产生冲击

多级缓存就是充分利用请求处理的每个环节，分别添加缓存，减轻Tomcat压力，提升服务性能：

  • 浏览器访问静态资源时，优先读取浏览器本地缓存
  • 访问非静态资源（ajax查询数据）时，访问服务端
  • 请求到达Nginx后，优先读取Nginx本地缓存
  • 如果Nginx本地缓存未命中，则去直接查询Redis（不经过Tomcat）
  • 如果Redis查询未命中，则查询Tomcat
  • 请求进入Tomcat后，优先查询JVM进程缓存
  • 如果JVM进程缓存未命中，则查询数据库

在多级缓存架构中，Nginx内部需要编写本地缓存查询、Redis查询、Tomcat查询的业务逻辑，因此这样的nginx服务不再是一个反向代理服务器，而是一个编写业务的Web服务器了。

因此这样的业务Nginx服务也需要搭建集群来提高并发，再有专门的nginx服务来做反向代理，如图：

另外，我们的Tomcat服务将来也会部署为集群模式：

当然redis也可以部署为集群模式，mysql也可以部署为集群模式，nginx反向代理也可以配置多台，然后通过vip漂移，实现反向代理的统一接口访问

可见，多级缓存的关键有两个：

  • 一个是在nginx中编写业务，实现nginx本地缓存、Redis、Tomcat的查询
  • 另一个就是在Tomcat中实现JVM进程缓存

其中Nginx编程则会用到OpenResty框架结合Lua这样的语言。

JVM进程缓存

环境准备

docker安装mysql
  • docker安装mysql—5.7

先准备一个my.cnf配置文件:

[mysqld]
#跳过域名解析
skip-name-resolve
#指定服务器级别的字符集
character_set_server=utf8
#指定数据存放目录
datadir=/dhy/mysql-new-1/data
#MySQL服务的ID
server-id=1000

MySQL之my.cnf配置文件详解大全

执行以下docker命令:

docker run \
 -p 3307:3306 \
 --name mysql-new-1 \
 -v $PWD/conf:/etc/mysql/conf.d \
 -v $PWD/logs:/logs \
 -v $PWD/data:/var/lib/mysql \
 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456\
 --privileged \
 -d \
 mysql:5.7

或者采用docker-compose方式–推荐

version: "3.3"
services:
     mysql-new-1:
             container_name: "msyql-new-1"
             image: "mysql:5.7"
             ports:
                - "3307:3306"
             volumes:
               - "${PWD}/conf:/etc/mysql/conf.d"
               - "${PWD}/logs:/logs"
               - "${PWD}/data:/var/lib/mysql"
             environment:
                #root用户密码
                 MYSQL_ROOT_PASSWORD: 126433
                 # docker容器的时区纠正一下
                 TZ: Asia/Shanghai
                 MYSQL_USER: dhy                          #自定义数据库的用户，权限只作用于MYSQL_DATABASE配置的数据库
                 MYSQL_PASSWORD: dhy                   #自定义数据库的用户，权限只作用于MYSQL_DATABASE配置的数据库
             privileged: true #一定要设置为true，不然数据卷可能挂载不了，启动不起
             command:
               --character-set-server=utf8mb4
               --collation-server=utf8mb4_general_ci
             restart: always

注意:如果先执行了第一种方式创建mysql容器，然后再执行第二种方式进行创建，并且数据目录位置不变，那么第二种方式设置的用户密码啥的都会无效，因为第一次创建时，已经将密码持久化到data目录下了，因此需要删除再重新创建一遍data目录才可以

sql文件如下:

create database item;
use item;
SET NAMES utf8mb4;
SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0;

-- ----------------------------
-- Table structure for tb_item
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `tb_item`;
CREATE TABLE `tb_item`  (
  `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '商品id',
  `title` varchar(264) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NOT NULL COMMENT '商品标题',
  `name` varchar(128) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '商品名称',
  `price` bigint(20) NOT NULL COMMENT '价格（分）',
  `image` varchar(200) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '商品图片',
  `category` varchar(200) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '类目名称',
  `brand` varchar(100) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '品牌名称',
  `spec` varchar(200) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '规格',
  `status` int(1) NULL DEFAULT 1 COMMENT '商品状态 1-正常，2-下架，3-删除',
  `create_time` datetime NULL DEFAULT NULL COMMENT '创建时间',
  `update_time` datetime NULL DEFAULT NULL COMMENT '更新时间',
  PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE,
  INDEX `status`(`status`) USING BTREE,
  INDEX `updated`(`update_time`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT = 50002 CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci COMMENT = '商品表' ROW_FORMAT = COMPACT;

-- ----------------------------
-- Records of tb_item
-- ----------------------------
INSERT INTO `tb_item` VALUES (10001, 'RIMOWA 21寸托运箱拉杆箱 SALSA AIR系列果绿色 820.70.36.4', 'SALSA AIR', 16900, 'https://m.360buyimg.com/mobilecms/s720x720_jfs/t6934/364/1195375010/84676/e9f2c55f/597ece38N0ddcbc77.jpg!q70.jpg.webp', '拉杆箱', 'RIMOWA', '{\"颜色\": \"红色\", \"尺码\": \"26寸\"}', 1, '2019-05-01 00:00:00', '2019-05-01 00:00:00');
INSERT INTO `tb_item` VALUES (10002, '安佳脱脂牛奶 新西兰进口轻欣脱脂250ml*24整箱装*2', '脱脂牛奶', 68600, 'https://m.360buyimg.com/mobilecms/s720x720_jfs/t25552/261/1180671662/383855/33da8faa/5b8cf792Neda8550c.jpg!q70.jpg.webp', '牛奶', '安佳', '{\"数量\": 24}', 1, '2019-05-01 00:00:00', '2019-05-01 00:00:00');
INSERT INTO `tb_item` VALUES (10003, '唐狮新品牛仔裤女学生韩版宽松裤子 A款/中牛仔蓝（无绒款） 26', '韩版牛仔裤', 84600, 'https://m.360buyimg.com/mobilecms/s720x720_jfs/t26989/116/124520860/644643/173643ea/5b860864N6bfd95db.jpg!q70.jpg.webp', '牛仔裤', '唐狮', '{\"颜色\": \"蓝色\", \"尺码\": \"26\"}', 1, '2019-05-01 00:00:00', '2019-05-01 00:00:00');
INSERT INTO `tb_item` VALUES (10004, '森马(senma)休闲鞋女2019春季新款韩版系带板鞋学生百搭平底女鞋 黄色 36', '休闲板鞋', 10400, 'https://m.360buyimg.com/mobilecms/s720x720_jfs/t1/29976/8/2947/65074/5c22dad6Ef54f0505/0b5fe8c5d9bf6c47.jpg!q70.jpg.webp', '休闲鞋', '森马', '{\"颜色\": \"白色\", \"尺码\": \"36\"}', 1, '2019-05-01 00:00:00', '2019-05-01 00:00:00');
INSERT INTO `tb_item` VALUES (10005, '花王（Merries）拉拉裤 M58片 中号尿不湿（6-11kg）（日本原装进口）', '拉拉裤', 38900, 'https://m.360buyimg.com/mobilecms/s720x720_jfs/t24370/119/1282321183/267273/b4be9a80/5b595759N7d92f931.jpg!q70.jpg.webp', '拉拉裤', '花王', '{\"型号\": \"XL\"}', 1, '2019-05-01 00:00:00', '2019-05-01 00:00:00');

-- ----------------------------
-- Table structure for tb_item_stock
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `tb_item_stock`;
CREATE TABLE `tb_item_stock`  (
  `item_id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '商品id，关联tb_item表',
  `stock` int(10) NOT NULL DEFAULT 9999 COMMENT '商品库存',
  `sold` int(10) NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '商品销量',
  PRIMARY KEY (`item_id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8mb4 COLLATE = utf8mb4_general_ci ROW_FORMAT = COMPACT;

-- ----------------------------
-- Records of tb_item_stock
-- ----------------------------
INSERT INTO `tb_item_stock` VALUES (10001, 99996, 3219);
INSERT INTO `tb_item_stock` VALUES (10002, 99999, 54981);
INSERT INTO `tb_item_stock` VALUES (10003, 99999, 189);
INSERT INTO `tb_item_stock` VALUES (10004, 99999, 974);
INSERT INTO `tb_item_stock` VALUES (10005, 99999, 18649);

SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;

然后就是各位自己动手去搭建一个springboot项目，连接这个数据库，然后完成相关CURD简单接口测试，这里不做展示

docker安装nginx

因为我们的项目是动静分离的，静态资源全部放在了nginx上面，因此我们还需要利用docker安装一台nginx，然后将相关静态资源放入nginx中

我们需要准备一个反向代理的nginx服务器，如上图红框所示，将静态的商品页面放到nginx目录中。

页面需要的数据通过ajax向服务端（nginx业务集群）查询。

docker安装nginx步骤:

  • docker pull nginx(已有镜像,跳过此步骤)
  • 创建nginx挂载目录
mkdir -p html conf.d ssl log

  • 运行nginx容器
docker run -d -p 80:80 --name nginx --privileged=true nginx
  • 拷贝必要配置文件到宿主机
    docker cp 用于容器与主机之间的数据拷贝,

语法 :

docker cp [OPTIONS] CONTAINER:SRC_PATH DEST_PATH|-
docker cp [OPTIONS] SRC_PATH|- CONTAINER:DEST_PATH

参数 :

  • CONTAINER ： 运行中的容器ID
  • -L :保持源目标中的链接

使用参考：

文件：将主机/www/1.conf 拷贝到容器96f7f14e99ab的test目录下

docker cp /www/1.conf 96f7f14e99ab:/test/

文件：将容器96f7f14e99ab中www目录下的12.conf文件，拷贝到主机的/目录中

docker cp 96f7f14e99ab:/www/2.conf /

目录：将主机/www/runoob目录拷贝到容器96f7f14e99ab中，目录重命名为www

docker cp /www/runoob 96f7f14e99ab:/www

目录：将容器96f7f14e99ab的/www目录拷贝到主机的/tmp目录中

docker cp 96f7f14e99ab:/www /tmp/

我们这里需要做的就是将容器中的nginx.conf拷贝到宿主机目录下

docker cp nginx:/etc/nginx/nginx.conf ./

  • 删除nginx示例容器
docker rm -f nginx
  • 生成最终的nginx容器
docker run 
-itd   
--restart=always   
-p 80:80  
-p 443:443  
-v  $PWD/html:/usr/share/nginx/html  
-v   $PWD/conf.d/:/etc/nginx/conf.d  
-v   $PWD/ssl/:/etc/nginx/ssl  
-v   $PWD/log/:/var/log/nginx  
-v    $PWD/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf 
--name nginx
--privileged=true
nginx

docker-compose.yml方式来管理nginx

version: "3.3"
services:
   nginx-proxy:       
     container_name: "nginx-proxy"
     image: "nginx"
     ports:
      - "80:80"
      - "433:433"
     volumes:
      - "${PWD}/nginx-proxy/html:/etc/nginx/html"
      - "${PWD}/nginx-proxy/conf.d:/etc/nginx/conf.d"
      - "${PWD}/nginx-proxy/ssl:/etc/nginx/ssl"
      - "${PWD}/nginx-proxy/log:/var/log/nginx"
      - "${PWD}/nginx-proxy/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf"
     privileged: true
     restart: always

如果我们修改了配置文件，想进行热更新的话:

docker exec -it nginx-proxy nginx -s reload

nginx配置文件和静态资源管理:

user  root;
worker_processes  auto;

error_log  /var/log/nginx/error.log notice;
pid        /var/run/nginx.pid;

events {
    worker_connections  1024;
}

http {
    include       /etc/nginx/mime.types;
    default_type  application/octet-stream;

    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
    access_log  /var/log/nginx/access.log  main;
    sendfile        on;
    #tcp_nopush     on;
    keepalive_timeout  65;

    #nginx集群负载均衡配置
    upstream nginx-cluster{
     server 具体服务器地址:8081;
     server 具体服务器地址:8082;
     }
   server{  
      listen 80;
      server_name 具体服务器地址; 
         
     location /api { 
      proxy_pass http://nginx-cluster; 
    }
  
   }

    
    #gzip  on;
    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
}

conf.d目录下面的default.conf

server {
    listen       80;
    listen  [::]:80;
    server_name  localhost;

    #access_log  /var/log/nginx/host.access.log  main;
    
    #兜底解决方案
    location / {
         #所有静态资源都会去这个目录下面找
        root   /usr/share/nginx/html;
        #如果只是/,那么取查找root指定的目录下查找首页资源
        index  index.html index.htm;
    }

    #error_page  404              /404.html;

    # redirect server error pages to the static page /50x.html
    #
    error_page   500 502 503 504  /50x.html;
    location = /50x.html {
        root   /usr/share/nginx/html;
    }
}

静态资源统一放到html静态资源目录下面即可:

访问item.html进行测试:

反向代理

现在，页面是假数据展示的。我们需要向服务器发送ajax请求，查询商品数据。

打开控制台，可以看到页面有发起ajax查询数据：

而这个请求地址同样是80端口，所以被当前的nginx反向代理了。

查看nginx的conf目录下的nginx.conf文件：

其中的192.168.150.101是我的虚拟机IP，也就是我的Nginx业务集群要部署的地方：

初识Caffeine

缓存框架Caffeine探究

缓存在日常开发中启动至关重要的作用，由于是存储在内存中，数据的读取速度是非常快的，能大量减少对数据库的访问，减少数据库的压力。我们把缓存分为两类：

  • 分布式缓存，例如Redis：

  • 优点：存储容量更大、可靠性更好、可以在集群间共享

  • 缺点：访问缓存有网络开销

  • 场景：缓存数据量较大、可靠性要求较高、需要在集群间共享

  • 进程本地缓存，例如HashMap、GuavaCache：

  • 优点：读取本地内存，没有网络开销，速度更快

  • 缺点：存储容量有限、可靠性较低、无法共享

  • 场景：性能要求较高，缓存数据量较小

我们今天会利用Caffeine框架来实现JVM进程缓存。

Caffeine是一个基于Java8开发的，提供了近乎最佳命中率的高性能的本地缓存库。目前Spring内部的缓存使用的就是Caffeine。GitHub地址：https://github.com/ben-manes/caffeine

Caffeine的性能非常好，下图是官方给出的性能对比：

可以看到Caffeine的性能遥遥领先！

缓存使用的基本API：

/*
      基本用法测试
     */
    @Test
    void testBasicOps() {
        // 创建缓存对象
        Cache<String, String> cache = Caffeine.newBuilder().build();

        // 存数据
        cache.put("gf", "迪丽热巴");

        // 取数据，不存在则返回null
        String gf = cache.getIfPresent("gf");
        System.out.println("gf = " + gf);

        // 取数据，不存在则去数据库查询
        String defaultGF = cache.get("defaultGF", key -> {
            // 这里可以去数据库根据 key查询value
            return "柳岩";
        });
        System.out.println("defaultGF = " + defaultGF);
    }

Caffeine既然是缓存的一种，肯定需要有缓存的清除策略，不然的话内存总会有耗尽的时候。

Caffeine提供了三种缓存驱逐策略：

  • 基于容量：设置缓存的数量上限
// 创建缓存对象
Cache<String, String> cache = Caffeine.newBuilder()
    .maximumSize(1) // 设置缓存大小上限为 1
    .build();
  • 基于时间：设置缓存的有效时间
// 创建缓存对象
Cache<String, String> cache = Caffeine.newBuilder()
    // 设置缓存有效期为 10 秒，从最后一次写入开始计时 
    .expireAfterWrite(Duration.ofSeconds(10)) 
    .build();
  • 基于引用：设置缓存为软引用或弱引用，利用GC来回收缓存数据。性能较差，不建议使用。
    注意：在默认情况下，当一个缓存元素过期的时候，Caffeine不会自动立即将其清理和驱逐。而是在一次读或写操作后，或者在空闲时间完成对失效数据的驱逐。

实现JVM进程缓存

需求

利用Caffeine实现下列需求：

  • 给根据id查询商品的业务添加缓存，缓存未命中时查询数据库
  • 给根据id查询商品库存的业务添加缓存，缓存未命中时查询数据库
  • 缓存初始大小为100
  • 缓存上限为10000
实现

首先，我们需要定义两个Caffeine的缓存对象，分别保存商品、库存的缓存数据。

在item-service的config包下定义CaffeineConfig类：

@Configuration
public class CaffeineConfig {

    @Bean
    public Cache<Long, Item> itemCache(){
        return Caffeine.newBuilder()
                .initialCapacity(100)
                .maximumSize(10_000)
                .build();
    }

    @Bean
    public Cache<Long, ItemStock> stockCache(){
        return Caffeine.newBuilder()
                .initialCapacity(100)
                .maximumSize(10_000)
                .build();
    }
}

然后，修改item-service中的web包下的ItemController类，添加缓存逻辑：

@RestController
@RequestMapping("item")
public class ItemController {

    @Autowired
    private IItemService itemService;
    @Autowired
    private IItemStockService stockService;

    @Autowired
    private Cache<Long, Item> itemCache;
    @Autowired
    private Cache<Long, ItemStock> stockCache;
    
    // ...其它略
    
    @GetMapping("/{id}")
    public Item findById(@PathVariable("id") Long id) {
        return itemCache.get(id, key -> itemService.query()
                .ne("status", 3).eq("id", key)
                .one()
        );
    }

    @GetMapping("/stock/{id}")
    public ItemStock findStockById(@PathVariable("id") Long id) {
        return stockCache.get(id, key -> stockService.getById(key));
    }
}

Lua语法入门

Nginx编程需要用到Lua语言，因此我们必须先入门Lua的基本语法。

初识Lua

Lua 是一种轻量小巧的脚本语言，用标准C语言编写并以源代码形式开放， 其设计目的是为了嵌入应用程序中，从而为应用程序提供灵活的扩展和定制功能。官网：https://www.lua.org/

Lua经常嵌入到C语言开发的程序中，例如游戏开发、游戏插件等。

Nginx本身也是C语言开发，因此也允许基于Lua做拓展。

W3C

菜鸟教程

HelloWorld

CentOS7默认已经安装了Lua语言环境，所以可以直接运行Lua代码。

1）在Linux虚拟机的任意目录下，新建一个hello.lua文件

2）添加下面的内容

print("Hello World!")

3）运行

变量和循环

Lua的数据类型

Lua中支持的常见数据类型包括：

另外，Lua提供了type()函数来判断一个变量的数据类型：

声明变量

Lua声明变量的时候无需指定数据类型，而是用local来声明变量为局部变量：

-- 声明字符串，可以用单引号或双引号，
local str = 'hello'
-- 字符串拼接可以使用 ..
local str2 = 'hello' .. 'world'
-- 声明数字
local num = 21
-- 声明布尔类型
local flag = true

Lua中的table类型既可以作为数组，又可以作为Java中的map来使用。数组就是特殊的table，key是数组角标而已：

-- 声明数组 ，key为角标的 table
local arr = {'java', 'python', 'lua'}
-- 声明table，类似java的map
local map =  {name='Jack', age=21}

Lua中的数组角标是从1开始，访问的时候与Java中类似：

-- 访问数组，lua数组的角标从1开始
print(arr[1])

Lua中的table可以用key来访问：

-- 访问table
print(map['name'])
print(map.name)

循环

对于table，我们可以利用for循环来遍历。不过数组和普通table遍历略有差异。

遍历数组：

-- 声明数组 key为索引的 table
local arr = {'java', 'python', 'lua'}
-- 遍历数组
for index,value in ipairs(arr) do
    print(index, value) 
end

遍历普通table

-- 声明map，也就是table
local map = {name='Jack', age=21}
-- 遍历table
for key,value in pairs(map) do
   print(key, value) 
end

条件控制、函数

Lua中的条件控制和函数声明与Java类似。

函数

定义函数的语法：

function 函数名( argument1, argument2..., argumentn)
    -- 函数体
    return 返回值
end

例如，定义一个函数，用来打印数组：

function printArr(arr)
    for index, value in ipairs(arr) do
        print(value)
    end
end

条件控制

类似Java的条件控制，例如if、else语法：

if(布尔表达式)
then
   --[ 布尔表达式为 true 时执行该语句块 --]
else
   --[ 布尔表达式为 false 时执行该语句块 --]
end

与java不同，布尔表达式中的逻辑运算是基于英文单词：

需求：自定义一个函数，可以打印table，当参数为nil时，打印错误信息

function printArr(arr)
    if not arr then
        print('数组不能为空！')
    end
    for index, value in ipairs(arr) do
        print(value)
    end
end

实现多级缓存

多级缓存的实现离不开Nginx编程，而Nginx编程又离不开OpenResty。

OpenResty 最佳实践

原始方式安装OpenResty

OpenResty® 是一个基于 Nginx的高性能 Web 平台，用于方便地搭建能够处理超高并发、扩展性极高的动态 Web 应用、Web 服务和动态网关。具备下列特点：

  • 具备Nginx的完整功能
  • 基于Lua语言进行扩展，集成了大量精良的 Lua 库、第三方模块
  • 允许使用Lua自定义业务逻辑、自定义库

官方网站： https://openresty.org/cn/

安装开发库

首先要安装OpenResty的依赖开发库，执行命令：

yum install -y pcre-devel openssl-devel gcc --skip-broken

安装OpenResty仓库

你可以在你的 CentOS 系统中添加 openresty 仓库，这样就可以便于未来安装或更新我们的软件包（通过 yum check-update 命令）。运行下面的命令就可以添加我们的仓库：

yum-config-manager --add-repo https://openresty.org/package/centos/openresty.repo

如果提示说命令不存在，则运行：

yum install -y yum-utils

然后再重复上面的命令

安装OpenResty

然后就可以像下面这样安装软件包，比如 openresty：

yum install -y openresty

安装opm工具

opm是OpenResty的一个管理工具，可以帮助我们安装一个第三方的Lua模块。

如果你想安装命令行工具 opm，那么可以像下面这样安装 openresty-opm 包：

yum install -y openresty-opm

目录结构

默认情况下，OpenResty安装的目录是：/usr/local/openresty

看到里面的nginx目录了吗，OpenResty就是在Nginx基础上集成了一些Lua模块。

配置nginx的环境变量

打开配置文件：

vi /etc/profile

在最下面加入两行：

export NGINX_HOME=/usr/local/openresty/nginx
export PATH=${NGINX_HOME}/sbin:$PATH

NGINX_HOME：后面是OpenResty安装目录下的nginx的目录

然后让配置生效：

source /etc/profile

启动和运行

OpenResty底层是基于Nginx的，查看OpenResty目录的nginx目录，结构与windows中安装的nginx基本一致：

所以运行方式与nginx基本一致：

# 启动nginx
nginx
# 重新加载配置
nginx -s reload
# 停止
nginx -s stop

nginx的默认配置文件注释太多，影响后续我们的编辑，这里将nginx.conf中的注释部分删除，保留有效部分。

修改/usr/local/openresty/nginx/conf/nginx.conf文件，内容如下：

#user  nobody;
worker_processes  1;
error_log  logs/error.log;

events {
    worker_connections  1024;
}

http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
    sendfile        on;
    keepalive_timeout  65;

    server {
        listen       8081;
        server_name  localhost;
        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
    }
}

在Linux的控制台输入命令以启动nginx：

nginx

然后访问页面：http://192.168.150.101:8081，注意ip地址替换为你自己的虚拟机IP：

docker方式安装

  • 安装镜像
docker pull openresty/openresty
  • 运行一个简单的容器
docker run -d --name openresty -p 80:80 openresty/openresty
  • 容器中的配置文件位置如下，这里需要将容器内文件夹拷贝到宿主机中，因为宿主机目录一定会覆盖，或者清空容器中的目录

Docker volume 挂载时文件或文件夹不存在

docker cp 477:/usr/local/openresty/nginx ./

docker cp 477:/etc/nginx/conf.d ./

  • docker-compose安装
version: "3.3"
services:
   nginx-proxy:       
     container_name: "nginx-proxy"
     image: "nginx"
     ports:
      - "80:80"
      - "433:433"
     volumes:
      - "${PWD}/nginx-proxy/html:/etc/nginx/html"
      - "${PWD}/nginx-proxy/conf.d:/etc/nginx/conf.d"
      - "${PWD}/nginx-proxy/ssl:/etc/nginx/ssl"
      - "${PWD}/nginx-proxy/log:/var/log/nginx"
      - "${PWD}/nginx-proxy/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf"
     privileged: true
     restart: always
   openresty:
     container_name: "openresty"     
     image: "openresty/openresty"
     ports:
      - "8081:8081"
     volumes:
      - "${PWD}/openresty/conf.d:/etc/nginx/conf.d"
      - "${PWD}/openresty/nginx:/usr/local/openresty/nginx"
     privileged: true   
     restart: always

启动即可

docker-compose up -d

OpenResty快速入门

我们希望达到的多级缓存架构如图：

其中：

  • 第一台nginx用来做反向代理服务，将前端的查询商品的ajax请求代理到OpenResty集群
  • OpenResty集群用来编写多级缓存业务

反向代理流程

现在，商品详情页使用的是假的商品数据。不过在浏览器中，可以看到页面有发起ajax请求查询真实商品数据。

这个请求如下：

请求地址是localhost，端口是80，就被Nginx服务给接收到了。然后代理给了OpenResty集群：

我们需要在OpenResty中编写业务，查询商品数据并返回到浏览器。

但是这次，我们先在OpenResty接收请求，返回假的商品数据。

OpenResty监听请求

监听/api/item路径

修改/usr/local/openresty/nginx/conf/nginx.conf文件，在nginx.conf的server下面，添加对/api/item这个路径的监听：

location  /api/item {
    # 默认的响应类型
    default_type application/json;
    # 响应结果由lua/item.lua文件来决定
    content_by_lua_file lua/item.lua;
}

这个监听，就类似于SpringMVC中的@GetMapping("/api/item")做路径映射。

而content_by_lua_file lua/item.lua则相当于调用item.lua这个文件，执行其中的业务，把结果返回给用户。相当于java中调用service。

完整配置文件:

#user  nobody;
#worker_processes 1;

# Enables the use of JIT for regular expressions to speed-up their processing.
pcre_jit on;


#error_log  logs/error.log;
error_log  /usr/local/openresty/nginx/logs/error.log  notice;
#error_log  logs/error.log  info;

#pid        logs/nginx.pid;

events {
    worker_connections  1024;
}

http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;

    # Enables or disables the use of underscores in client request header fields.
    # When the use of underscores is disabled, request header fields whose names contain underscores are marked as invalid and become subject to the ignore_invalid_headers directive.
    # underscores_in_headers off;

    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

    access_log  /usr/local/openresty/nginx/logs/access.log  main;
       
   server { 
     listen 8081;
     server_name 110.40.155.17;
 
    location  /api/item {
    # 默认的响应类型
         default_type application/json;
             # 响应结果由lua/item.lua文件来决定
         content_by_lua_file lua/item.lua;
    }
    
   location / {
        root   /usr/local/openresty/nginx/html;
        index  index.html index.htm;
    }

   # error_page  404              /404.html;
  
    error_page   500 502 503 504   /50x.html;
    location = /50x.html {
        root   /usr/local/openresty/nginx/html;
    }
     }

    # See Move default writable paths to a dedicated directory (#119)
    # https://github.com/openresty/docker-openresty/issues/119
    client_body_temp_path /var/run/openresty/nginx-client-body;
    proxy_temp_path       /var/run/openresty/nginx-proxy;
    fastcgi_temp_path     /var/run/openresty/nginx-fastcgi;
    uwsgi_temp_path       /var/run/openresty/nginx-uwsgi;
    scgi_temp_path        /var/run/openresty/nginx-scgi;

    sendfile        on;
    #tcp_nopush     on;

    #keepalive_timeout  0;
    keepalive_timeout  65;

    #gzip  on;  
     #include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
}

编写item.lua

1）在/usr/loca/openresty/nginx目录创建文件夹：lua

2）在/usr/loca/openresty/nginx/lua文件夹下，新建文件：item.lua

3）编写item.lua，返回假数据

item.lua中，利用ngx.say()函数返回数据到Response中

ngx.say('{"id":10001,"name":"SALSA AIR","title":"RIMOWA 21寸托运箱拉杆箱 SALSA AIR系列果绿色 820.70.36.4","price":17900,"image":"https://m.360buyimg.com/mobilecms/s720x720_jfs/t6934/364/1195375010/84676/e9f2c55f/597ece38N0ddcbc77.jpg!q70.jpg.webp","category":"拉杆箱","brand":"RIMOWA","spec":"","status":1,"createTime":"2019-04-30T16:00:00.000+00:00","updateTime":"2019-04-30T16:00:00.000+00:00","stock":2999,"sold":31290}')

4）重新加载配置

docker-compose exec openresty nginx -s reload

刷新商品页面：http://服务器地址/item.html?id=1001，即可看到效果：

请求参数处理

上面，我们在OpenResty接收前端请求，但是返回的是假数据。

要返回真实数据，必须根据前端传递来的商品id，查询商品信息才可以。

那么如何获取前端传递的商品参数呢？

获取参数的API

OpenResty中提供了一些API用来获取不同类型的前端请求参数：

获取参数并返回

在前端发起的ajax请求如图：

可以看到商品id是以路径占位符方式传递的，因此可以利用正则表达式匹配的方式来获取ID

1）获取商品id

修改/usr/loca/openresty/nginx/nginx.conf文件中监听/api/item的代码，利用正则表达式获取ID：

location ~ /api/item/(\d+) {
    # 默认的响应类型
    default_type application/json;
    # 响应结果由lua/item.lua文件来决定
    content_by_lua_file lua/item.lua;
}

2）拼接ID并返回

修改/usr/loca/openresty/nginx/lua/item.lua文件，获取id并拼接到结果中返回：

-- 获取商品id
local id = ngx.var[1]
-- 拼接并返回
ngx.say('{"id":' .. id .. ',"name":"SALSA AIR","title":"RIMOWA 21寸托运箱拉杆箱 SALSA AIR系列果绿色 820.70.36.4","price":17900,"image":"https://m.360buyimg.com/mobilecms/s720x720_jfs/t6934/364/1195375010/84676/e9f2c55f/597ece38N0ddcbc77.jpg!q70.jpg.webp","category":"拉杆箱","brand":"RIMOWA","spec":"","status":1,"createTime":"2019-04-30T16:00:00.000+00:00","updateTime":"2019-04-30T16:00:00.000+00:00","stock":2999,"sold":31290}')

3）重新加载并测试

运行命令以重新加载OpenResty配置：

docker-compose up -d

刷新页面可以看到结果中已经带上了ID：

查询Tomcat

拿到商品ID后，本应去缓存中查询商品信息，不过目前我们还未建立nginx、redis缓存。因此，这里我们先根据商品id去tomcat查询商品信息。我们实现如图部分：

发送http请求的API

nginx提供了内部API用以发送http请求：

local resp = ngx.location.capture("/path",{
    method = ngx.HTTP_GET,   -- 请求方式
    args = {a=1,b=2},  -- get方式传参数
})

返回的响应内容包括：

  • resp.status：响应状态码
  • resp.header：响应头，是一个table
  • resp.body：响应体，就是响应数据

注意：这里的path是路径，并不包含IP和端口。这个请求会被nginx内部的server监听并处理。

但是我们希望这个请求发送到Tomcat服务器，所以还需要编写一个server来对这个路径做反向代理：

location /path {
     proxy_pass http://192.168.150.1:8081; 
 }

原理如图：

封装http工具

下面，我们封装一个发送Http请求的工具，基于ngx.location.capture来实现查询tomcat。

1）添加反向代理，将nginx拦截到的请求代理到tomcat

因为item-service中的接口都是/item开头，所以我们监听/item路径，代理到tomcat服务。

修改 /usr/local/openresty/nginx/conf/nginx.conf文件，添加一个location：

location /item {
    proxy_pass http://192.168.150.1:8081;
}

以后，只要我们调用ngx.location.capture("/item")，就一定能发送请求到windows的tomcat服务。

2）封装工具类

之前我们说过，OpenResty启动时会加载以下两个目录中的工具文件：

所以，自定义的http工具也需要放到这个目录下。

在/usr/local/openresty/lualib目录下，新建一个common.lua文件：

vi /usr/local/openresty/lualib/common.lua

这里需要先将openresty中的lualib目录拷贝一份到宿主机中：

docker cp openresty:'/usr/local/openresty/lualib' ./openresty/

修改docker-compose.yml文件，添加对lualib目录的映射:

version: "3.3"
services:
   nginx-proxy:       
     container_name: "nginx-proxy"
     image: "nginx"
     ports:
      - "80:80"
      - "433:433"
     environment:
      TZ: Asia/Shanghai     
     volumes:
      - "${PWD}/nginx-proxy/html:/etc/nginx/html"
      - "${PWD}/nginx-proxy/conf.d:/etc/nginx/conf.d"
      - "${PWD}/nginx-proxy/ssl:/etc/nginx/ssl"
      - "${PWD}/nginx-proxy/log:/var/log/nginx"
      - "${PWD}/nginx-proxy/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf"
     privileged: true
     restart: always
   openresty:
     container_name: "openresty"     
     image: "openresty/openresty"
     ports:
      - "8081:8081"
     environment:
       TZ: Asia/Shanghai      
     volumes:
      - "${PWD}/openresty/conf.d:/etc/nginx/conf.d"
      - "${PWD}/openresty/nginx:/usr/local/openresty/nginx"
      - "${PWD}/openresty/lualib:/usr/local/openresty/lualib"  
     privileged: true   
     restart: always

${PWD}/openresty/lualib目录下，添加一个common.lua，内容如下:

--封装函数,发送http请求,并解析响应
local function read_http(path,params)
   local resp=ngx.location.capture(
    --发送的请求路径
	path,{
    --使用的请求方式 
	method =ngx.HTTP_GET,
	--请求参数
	args=params
    })	
 
   if not resp then
       --记录错误信息,返回404
	   ngx.log(ngx.ERR,'http请求查询失败,path: ',path,', args: ',args)
	   ngx.exit(404)
    end
	--返回请求体
    return resp.body
end
--导出方法
local _M={
    read_http=read_http
}	

return _M

Lua local function与function区别

1 使用function声明的函数为全局函数，在被引用时可以不会因为声明的顺序而找不到
2 使用local function声明的函数为局部函数，在引用的时候必须要在声明的函数后面

Lua模块

这个工具将read_http函数封装到_M这个table类型的变量中，并且返回，这类似于导出。

使用的时候，可以利用require('common')来导入该函数库，这里的common是函数库的文件名。

3）实现商品查询

最后，我们修改/usr/local/openresty/lua/item.lua文件，利用刚刚封装的函数库实现对tomcat的查询：

--引入自定义common工具模块,返回值是common中返回的_M
local common=require('common')
--从common中获取read_http这个函数
local read_http=common.read_http
--获取路径参数
local id=ngx.var[1]
ngx.say('获取到的路径参数为: '..id..'</br>')
--根据id查询商品
local itemJSON=read_http("/item/"..id,nil)
ngx.say(itemJSON..'</br>')
--根据id查询商品库存
local itemStockJSON=read_http("/item/stock/"..id,nil)
--输出
ngx.say(itemStockJSON..'</br>')

利用Dockefile部署springboot项目

  • 编写Dockerfile
FROM openjdk:8
WORKDIR /item
#赋值上下文环境中的item.jar到镜像层
COPY item.jar /item
EXPOSE 5200
#不能后台启动,否则docker容器直接就停止了
ENTRYPOINT ["java","-jar"]
CMD ["item.jar"]
  • 构建镜像

  • 运行容器
docker run -p 5200:5200 --name item -d item:1.0

测试

这里查询到的结果是json字符串，并且包含商品、库存两个json字符串，页面最终需要的是把两个json拼接为一个json：

这就需要我们先把JSON变为lua的table，完成数据整合后，再转为JSON。

CJSON工具类

OpenResty提供了一个cjson的模块用来处理JSON的序列化和反序列化。

官方地址： https://github.com/openresty/lua-cjson/

1）引入cjson模块：

local cjson = require "cjson"

2）序列化：

local obj = {
    name = 'jack',
    age = 21
}
-- 把 table 序列化为 json
local json = cjson.encode(obj)

3）反序列化：

local json = '{"name": "jack", "age": 21}'
-- 反序列化 json为 table
local obj = cjson.decode(json);
print(obj.name)

实现Tomcat查询

下面，我们修改之前的item.lua中的业务，添加json处理功能：

--引入自定义common工具模块,返回值是common中返回的_M
local common=require('common')
--从common中获取read_http这个函数
local read_http=common.read_http
--导入cjson库
local cjson=require('cjson')
--获取路径参数
local id=ngx.var[1]
--根据id查询商品
local itemJSON=read_http("/item/"..id,nil)
--根据id查询商品库存
local itemStockJSON=read_http("/item/stock/"..id,nil)
--JSON转换为Lua的table
local item=cjson.decode(itemJSON)
local stock = cjson.decode(itemStockJSON)
--组合数据
item.stock=stock.stock
item.sold=stock.sold
--把item序列化为json返回结果
ngx.say(cjson.encode(item))

测试:

基于ID负载均衡

刚才的代码中，我们的tomcat是单机部署。而实际开发中，tomcat一定是集群模式：

因此，OpenResty需要对tomcat集群做负载均衡。

而默认的负载均衡规则是轮询模式，当我们查询/item/10001时：

  • 第一次会访问8081端口的tomcat服务，在该服务内部就形成了JVM进程缓存
  • 第二次会访问8082端口的tomcat服务，该服务内部没有JVM缓存（因为JVM缓存无法共享），会查询数据库
  • …

你看，因为轮询的原因，第一次查询8081形成的JVM缓存并未生效，直到下一次再次访问到8081时才可以生效，缓存命中率太低了。

怎么办？

如果能让同一个商品，每次查询时都访问同一个tomcat服务，那么JVM缓存就一定能生效了。

也就是说，我们需要根据商品id做负载均衡，而不是轮询。

1）原理

nginx提供了基于请求路径做负载均衡的算法：

nginx根据请求路径做hash运算，把得到的数值对tomcat服务的数量取余，余数是几，就访问第几个服务，实现负载均衡。

例如：

  • 我们的请求路径是 /item/10001
  • tomcat总数为2台（8081、8082）
  • 对请求路径/item/1001做hash运算求余的结果为1
  • 则访问第一个tomcat服务，也就是8081

只要id不变，每次hash运算结果也不会变，那就可以保证同一个商品，一直访问同一个tomcat服务，确保JVM缓存生效。

2）实现

修改/usr/local/openresty/nginx/conf/nginx.conf文件，实现基于ID做负载均衡。

首先，定义tomcat集群，并设置基于路径做负载均衡：

upstream tomcat-cluster {
    hash $request_uri;
    server 192.168.150.1:5200;
    server 192.168.150.1:5201;
}

然后，修改对tomcat服务的反向代理，目标指向tomcat集群：

location /item {
    proxy_pass http://tomcat-cluster;
}

通过上面构建的项目镜像，再运行一份实例:

docker run -p 5201:5200 --name item1 -d item:1.0

重新加载OpenResty

docker-compose  openresty  nginx -s reload

测试这里就不演示了

Redis缓存预热

Redis缓存会面临冷启动问题：

冷启动：服务刚刚启动时，Redis中并没有缓存，如果所有商品数据都在第一次查询时添加缓存，可能会给数据库带来较大压力。

缓存预热：在实际开发中，我们可以利用大数据统计用户访问的热点数据，在项目启动时将这些热点数据提前查询并保存到Redis中。

我们数据量较少，并且没有数据统计相关功能，目前可以在启动时将所有数据都放入缓存中。

1）在item-service服务中引入Redis依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>

2）配置Redis地址

spring:
  redis:
    host: 192.168.150.101
    port: 6380

4）编写初始化类

缓存预热需要在项目启动时完成，并且必须是拿到RedisTemplate之后。

这里我们利用InitializingBean接口来实现，因为InitializingBean可以在对象被Spring创建并且成员变量全部注入后执行。

@Component
public class RedisHandler implements InitializingBean {

    @Autowired
    private StringRedisTemplate redisTemplate;

    @Autowired
    private IItemService itemService;
    @Autowired
    private IItemStockService stockService;

    private static final ObjectMapper MAPPER = new ObjectMapper();

    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        // 初始化缓存
        // 1.查询商品信息
        List<Item> itemList = itemService.list();
        // 2.放入缓存
        for (Item item : itemList) {
            // 2.1.item序列化为JSON
            String json = MAPPER.writeValueAsString(item);
            // 2.2.存入redis
            redisTemplate.opsForValue().set("item:id:" + item.getId(), json);
        }

        // 3.查询商品库存信息
        List<ItemStock> stockList = stockService.list();
        // 4.放入缓存
        for (ItemStock stock : stockList) {
            // 2.1.item序列化为JSON
            String json = MAPPER.writeValueAsString(stock);
            // 2.2.存入redis
            redisTemplate.opsForValue().set("item:stock:id:" + stock.getId(), json);
        }
    }
}

查询Redis缓存

现在，Redis缓存已经准备就绪，我们可以再OpenResty中实现查询Redis的逻辑了。如下图红框所示：

当请求进入OpenResty之后：

  • 优先查询Redis缓存
  • 如果Redis缓存未命中，再查询Tomcat

封装Redis工具

OpenResty提供了操作Redis的模块，我们只要引入该模块就能直接使用。但是为了方便，我们将Redis操作封装到之前的common.lua工具库中。

修改/usr/local/openresty/lualib/common.lua文件：

1）引入Redis模块，并初始化Redis对象

-- 导入redis
local redis = require('resty.redis')
-- 初始化redis
local red = redis:new()
--建立连接的超时时间,发送请求的超时时间,响应结果的超时时间
red:set_timeouts(1000, 1000, 1000)

2）封装函数，用来释放Redis连接，其实是放入连接池

-- 关闭redis连接的工具方法，其实是放入连接池
local function close_redis(red)
    local pool_max_idle_time = 10000 -- 连接的空闲时间，单位是毫秒
    local pool_size = 100 --连接池大小
    local ok, err = red:set_keepalive(pool_max_idle_time, pool_size)
    if not ok then
        ngx.log(ngx.ERR, "放入redis连接池失败: ", err)
    end
end

3）封装函数，根据key查询Redis数据

-- 查询redis的方法 ip和port是redis地址，key是查询的key
local function read_redis(ip, port, key)
    -- 获取一个连接
    local ok, err = red:connect(ip, port)
    if not ok then
        ngx.log(ngx.ERR, "连接redis失败 : ", err)
        return nil
    end
    -- 查询redis
    local resp, err = red:get(key)
    -- 查询失败处理
    if not resp then
        ngx.log(ngx.ERR, "查询Redis失败: ", err, ", key = " , key)
    end
    --得到的数据为空处理
    if resp == ngx.null then
        resp = nil
        ngx.log(ngx.ERR, "查询Redis数据为空, key = ", key)
    end
    close_redis(red)
    return resp
end

4）导出

-- 将方法导出
local _M = {  
    read_http = read_http,
    read_redis = read_redis
}  
return _M

完整的common.lua：

-- 导入redis
local redis = require('resty.redis')
-- 初始化redis
local red = redis:new()
--建立连接的超时时间,发送请求的超时时间,响应结果的超时时间
red:set_timeouts(1000, 1000, 1000)

-- 关闭redis连接的工具方法，其实是放入连接池
local function close_redis(red)
    local pool_max_idle_time = 10000 -- 连接的空闲时间，单位是毫秒
    local pool_size = 100 --连接池大小
    local ok, err = red:set_keepalive(pool_max_idle_time, pool_size)
    if not ok then
        ngx.log(ngx.ERR, "放入redis连接池失败: ", err)
    end
end

-- 查询redis的方法 ip和port是redis地址，key是查询的key
local function read_redis(ip, port, key)
    -- 获取一个连接
    local ok, err = red:connect(ip, port)
    if not ok then
        ngx.log(ngx.ERR, "连接redis失败 : ", err)
        return nil
    end
    -- 查询redis
    local resp, err = red:get(key)
    -- 查询失败处理
    if not resp then
        ngx.log(ngx.ERR, "查询Redis失败: ", err, ", key = " , key)
    end
    --得到的数据为空处理
    if resp == ngx.null then
        resp = nil
        ngx.log(ngx.ERR, "查询Redis数据为空, key = ", key)
    end
    close_redis(red)
    return resp
end

-- 封装函数，发送http请求，并解析响应
local function read_http(path, params)
    local resp = ngx.location.capture(path,{
        method = ngx.HTTP_GET,
        args = params,
    })
    if not resp then
        -- 记录错误信息，返回404
        ngx.log(ngx.ERR, "http查询失败, path: ", path , ", args: ", args)
        ngx.exit(404)
    end
    return resp.body
end
-- 将方法导出
local _M = {  
    read_http = read_http,
    read_redis = read_redis
}  
return _M

实现Redis查询

接下来，我们就可以去修改item.lua文件，实现对Redis的查询了。

查询逻辑是：

  • 根据id查询Redis
  • 如果查询失败则继续查询Tomcat
  • 将查询结果返回

1）修改/usr/local/openresty/lua/item.lua文件，添加一个查询函数：

-- 导入common函数库
local common = require('common')
local read_http = common.read_http
local read_redis = common.read_redis
-- 封装查询函数
function read_data(key, path, params)
    -- 查询本地缓存
    local val = read_redis("127.0.0.1", 6379, key)
    -- 判断查询结果
    if not val then
        ngx.log(ngx.ERR, "redis查询失败，尝试查询http， key: ", key)
        -- redis查询失败，去查询http
        val = read_http(path, params)
    end
    -- 返回数据
    return val
end

2）而后修改商品查询、库存查询的业务：

--引入自定义common工具模块,返回值是common中返回的_M
local common=require('common')
local read_http=common.read_http
local read_redis=common.read_redis
-- 封装查询函数
function read_data(key, path, params)
    -- 查询本地缓存
    local val = read_redis("110.40.155.17", 6380, key)
    -- 判断查询结果
    if not val then
        ngx.log(ngx.ERR, "redis查询失败，尝试查询http， key: ", key)
        -- redis查询失败，去查询http
        val = read_http(path, params)
    end
    -- 返回数据
    return val
end
--导入cjson库
local cjson=require('cjson')
--获取路径参数
local id=ngx.var[1]
--根据id查询商品
local itemJSON=read_data("item:id:"..id,"/item/"..id,nil)
--根据id查询商品库存
local itemStockJSON=read_data("item:stock:id:" .. id,"/item/stock/"..id,nil)
--JSON转换为Lua的table
local item=cjson.decode(itemJSON)
local stock = cjson.decode(itemStockJSON)
--组合数据
item.stock=stock.stock
item.sold=stock.sold
--把item序列化为json返回结果
ngx.say(cjson.encode(item))

Nginx本地缓存

现在，整个多级缓存中只差最后一环，也就是nginx的本地缓存了。如图：

本地缓存API

OpenResty为Nginx提供了shard dict的功能，可以在nginx的多个worker之间共享数据，实现缓存功能。

1）开启共享字典，在nginx.conf的http下添加配置：

# 共享字典，也就是本地缓存，名称叫做：item_cache，大小150m
 lua_shared_dict item_cache 150m;

2）操作共享字典：

-- 获取本地缓存对象
local item_cache = ngx.shared.item_cache
-- 存储, 指定key、value、过期时间，单位s，默认为0代表永不过期
item_cache:set('key', 'value', 1000)
-- 读取
local val = item_cache:get('key')

如果想要增删查改openresty缓存中的内容，更多可以查看下面这篇文章:

openResty中ngx.shared.DICT的用法

实现本地缓存查询

1）修改/usr/local/openresty/lua/item.lua文件，修改read_data查询函数，添加本地缓存逻辑：

-- 导入共享词典，本地缓存
local item_cache = ngx.shared.item_cache

-- 封装查询函数
function read_data(key, expire, path, params)
    -- 查询本地缓存
    local val = item_cache:get(key)
    if not val then
        ngx.log(ngx.ERR, "本地缓存查询失败，尝试查询Redis， key: ", key)
        -- 查询redis
        val = read_redis("127.0.0.1", 6379, key)
        -- 判断查询结果
        if not val then
            ngx.log(ngx.ERR, "redis查询失败，尝试查询http， key: ", key)
            -- redis查询失败，去查询http
            val = read_http(path, params)
        end
    end
    -- 查询成功，把数据写入本地缓存
    item_cache:set(key, val, expire)
    -- 返回数据
    return val
end

2）修改item.lua中查询商品和库存的业务，实现最新的read_data函数：

其实就是多了缓存时间参数，过期后nginx缓存会自动删除，下次访问即可更新缓存。

这里给商品基本信息设置超时时间为30分钟，库存为1分钟。

因为库存更新频率较高，如果缓存时间过长，可能与数据库差异较大。

3）完整的item.lua文件：

--引入自定义common工具模块,返回值是common中返回的_M
local common=require('common')
local read_http=common.read_http
local read_redis=common.read_redis
-- 导入共享词典，本地缓存
local item_cache = ngx.shared.item_cache
-- 封装查询函数
function read_data(key,expire,path, params)
    -- 查询本地缓存
    local val=item_cache:get(key)
    if not val then
        ngx.log(ngx.ERR,'本地缓存查询失败,尝试查询Redis,  key: ',key)
        val = read_redis("192.168.0.1", 6380, key)
        -- 判断查询结果
        if not val then
            ngx.log(ngx.ERR, "redis查询失败，尝试查询http， key: ", key)
            -- redis查询失败，去查询http
            val = read_http(path, params)
        end
    end
    --查询成功,数据写入本地缓存
    item_cache:set(key,val,expire)
    -- 返回数据
    return val
end
--导入cjson库
local cjson=require('cjson')
--获取路径参数
local id=ngx.var[1]
--根据id查询商品
local itemJSON=read_data("item:id:"..id,1800,"/item/"..id,nil)
--根据id查询商品库存
local itemStockJSON=read_data("item:stock:id:" .. id,60,"/item/stock/"..id,nil)
--JSON转换为Lua的table
local item=cjson.decode(itemJSON)
local stock = cjson.decode(itemStockJSON)
--组合数据
item.stock=stock.stock
item.sold=stock.sold
--把item序列化为json返回结果
ngx.say(cjson.encode(item))

OpenResty小结

想要了解更多OpenResty的内容，可以查看下面的资料:

OpenResty资源

版权说明 : 本文为转载文章, 版权归原作者所有 版权申明

原文链接 : https://cjdhy.blog.csdn.net/article/details/124627644

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