高并发下浏览量入库设计
- 2019 年 10 月 3 日
- 筆記
一、背景
文章浏览量统计，low的做法是：用户每次浏览，前端会发送一个
GET请求获取一篇文章详情时，会把这篇文章的浏览量+1，存进数据库里。
1.1 这么做，有几个问题：
- 在GET请求的业务逻辑里进行了数据的写操作！
- 并发高的话，数据库压力太大；
- 同时，如果文章做了缓存和搜索引擎如
ElasticSearch的存储，同步更新缓存和ElasticSearch更新同步更新太耗时，不更新就会导致数据不一致性。
1.2 解决方案
HyperLogLog
HyperLogLog是Probabilistic data Structures的一种，这类数据结构的基本大的思路就是使用统计概率上的算法，牺牲数据的精准性来节省内存的占用空间及提升相关操作的性能。
- 设计思路
- 为保证真实的博文浏览量，根据用户访问的
ip和文章id,进行唯一校验，即同一个用户多次访问同一篇文章，改文章访问量只增加1； - 将用户的浏览量用
opsForHyperLogLog().add(key,value)的存储在Redis中，在半夜浏览量低的时候，通过定时任务，将浏览量更新至数据库中。
二、 手把手实现
2.1 项目配置
sql
DROP TABLE IF EXISTS `article`; CREATE TABLE `article` ( `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键', `title` varchar(100) NOT NULL COMMENT '标题', `content` varchar(1024) NOT NULL COMMENT '内容', `url` varchar(100) NOT NULL COMMENT '地址', `views` bigint(20) NOT NULL COMMENT '浏览量', `create_time` timestamp NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间', PRIMARY KEY (`id`) ) ENGINE=INNODB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8; INSERT INTO article VALUES(1,'测试文章','content','url',10,NULL);插入了一条数据，并设计访问量已经为10了，便于测试。
- 项目依赖
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: # 数据库配置 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 # 连接超时时间，2.0 中该参数的类型为Duration，这里在配置的时候需要指明单位 # 连接池配置，2.0中直接使用jedis或者lettuce配置连接池（使用lettuce，依赖中必须包含commons-pool2包） lettuce: pool: # 最大空闲连接数 max-idle: 500 # 最小空闲连接数 min-idle: 50 # 等待可用连接的最大时间，负数为不限制 max-wait: -1s # 最大活跃连接数，负数为不限制 max-active: -1 # mybatis mybatis: mapper-locations: classpath:mapper/*.xml # type-aliases-package: cn.van.redis.view.entity2.2 浏览量的切面设计
- 自定义一个注解，用于新增文章浏览量到
Redis中
@Target({ElementType.PARAMETER, ElementType.METHOD}) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Documented public @interface PageView { /** * 描述 */ String description() default ""; }- 切面处理
@Aspect @Configuration @Slf4j public class PageViewAspect { @Autowired private RedisUtils redisUtil; /** * 切入点 */ @Pointcut("@annotation(cn.van.redis.view.annotation.PageView)") public void PageViewAspect() { } /** * 切入处理 * @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; // 浏览量存入redis中 Long num = redisUtil.add(key,ipAddr); if (num == 0) { log.info("该ip:{},访问的浏览量已经新增过了", ipAddr); } obj = joinPoint.proceed(); } catch (Throwable e) { e.printStackTrace(); } return obj; } }- 工具类
RedisUtils.java
@Component public class RedisUtils { @Resource private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate; /** * 删除缓存 * @param key 可以传一个值 或多个 */ public void del(String... key) { redisTemplate.delete(key[0]); } /** * 计数 * @param key * @param value */ public Long add(String key, Object... value) { return redisTemplate.opsForHyperLogLog().add(key,value); } /** * 获取总数 * @param key */ public Long size(String key) { return redisTemplate.opsForHyperLogLog().size(key); } }- 工具类
IpUtils.java
该工具类我在
Mac下测试没问题，Windows下如果有问题，请反馈给我
@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("获取到的ip地址：{}", ip.getHostAddress()); return ip.getHostAddress(); } } } } } catch (Exception e) { log.error("获取ip地址失败，{}",e); } return null; } }2.3 同步任务ArticleViewTask.java
ArticleService.java里面的代码比较简单，详见文末源码。
@Component @Slf4j public class ArticleViewTask { @Resource private RedisUtils redisUtil; @Resource ArticleService articleService; // 每天凌晨一点执行 @Scheduled(cron = "0 0 1 * * ? ") @Transactional(rollbackFor=Exception.class) public void createHyperLog() { log.info("浏览量入库开始"); List<Long> list = articleService.getAllArticleId(); list.forEach(articleId ->{ // 获取每一篇文章在redis中的浏览量，存入到数据库中 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("数据库更新后的浏览量为：{}", views); redisUtil.del(key); } } }); log.info("浏览量入库结束"); } }2.4 测试接口PageController.java
@RestController @Slf4j public class PageController { @Autowired private ArticleService articleService; @Autowired private RedisUtils redisUtil; /** * 访问一篇文章时，增加其浏览量:重点在的注解 * @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 缓存中浏览数：{}", view); //直接从缓存中获取并与之前的数量相加 Long views = view + blog.getViews(); log.info("文章总浏览数：{}", views); } catch (Throwable e) { return "error"; } return "success"; } }这里，具体的
Service中的方法因为都被我放在Controller中处理了，所以就是剩下简单的Mapper调用了，这里就不浪费时间了，详见文末源码。（按理说，这些逻辑处理，应该放在Service处理的，请按实际情况优化）
三、 测试
启动项目，测试访问量，先请求http://localhost:8080/1,日志打印如下：
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 : 获取到的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 缓存中浏览数：1 2019-03-2623:50:50.900 INFO 2970 --- [nio-8080-exec-1] c.v.r.v.web.controller.PageController : 文章总浏览数：11观察一下，数据库，访问量确实没有增加，本机再次访问，发现，日志打印如下:
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 : 获取到的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 : 该ip:192.168.1.104,访问的浏览量已经新增过了 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 缓存中浏览数：1 2019-03-2623:51:14.761 INFO 2970 --- [nio-8080-exec-3] c.v.r.v.web.controller.PageController : 文章总浏览数：11- 定时任务触发，日志打印如下
2019-03-27 01:00:00.265 INFO 2974 --- [ scheduling-1] cn.van.redis.view.task.ArticleViewTask : 浏览量入库开始 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 : 数据库更新后的浏览量为：11 2019-03-27 01:00:00.682 INFO 2974 --- [ scheduling-1] cn.van.redis.view.task.ArticleViewTask : 浏览量入库结束观察一下数据库，发现数据库中的浏览量增加到11，同时，Redis中的浏览量没了，说明成功！
