多级缓存
初识 OpenResty
OpenResty® - 开源官方站
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
OpenResty 的安装
安装
首先你的Linux虚拟机必须联网
1）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
2）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
3）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
4）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
5）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。
6）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：
OpenResty快速入门
1、在nginx.conf的http下面，添加对OpenResty的Lua模块的加载
#lua 模块
lua_package_path "/usr/local/openresty/lualib/?.lua;;";
#c模块
lua_package_cpath "/usr/local/openresty/lualib/?.so;;";
2、在nginx.conf的server下面，添加对/api/item这个路径的监听
location /api/item {
# 响应类型，这里返回json
default_type application/json;
# 响应数据由 lua/item.lua这个文件来决定
content_by_lua_file lua/item.lua;
}
3、在nginx目录创建文件夹：lua，在lua文件夹下，新建文件：item.lua
-- 返回假数据，这里的ngx.say()函数，就是写数据到Response中
ngx.say('{"id":10001,"data":"hello"}')
4、重新加载配置
nginx -s reload
请求参数处理
路径占位符 /item/1001
# 1.正则表达式匹配：
location ~ /item/(\d+) {
content_by_lua_file lua/item.lua;
}
-- 2. 匹配到的参数会存入ngx.var数组中，
-- 可以用角标获取
local id = ngx.var[1]
请求头 id: 1001
-- 获取请求头，返回值是table类型
local headers = ngx.req.get_headers()
Get请求参数 ?id=1001
-- 获取GET请求参数，返回值是table类型
local getParams = ngx.req.get_uri_args()
Post表单参数 id=1001
-- 读取请求体
ngx.req.read_body()
-- 获取POST表单参数，返回值是table类型
local postParams = ngx.req.get_post_args()
JSON参数 {“id”: 1001}
-- 读取请求体
ngx.req.read_body()
-- 获取body中的json参数，返回值是string类型
local jsonBody = ngx.req.get_body_data()
查询Tomcat
nginx内部发送Http请求
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
body = "c=3&d=4" -- post方式传参数
})
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：
封装http查询的函数
把http查询的请求封装为一个函数，放到OpenResty函数库中
在/usr/local/openresty/lualib目录下创建common.lua文件
-- 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 not found, path: ", path , ", args: ", args)
ngx.exit(404)
end
return resp.body
end
-- 将方法导出
local _M = {
read_http = read_http
}
return _M
使用Http函数查询数据
修改item.lua文件
-- 引入自定义工具模块
local common = require("common")
local read_http = common.read_http
-- 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结果处理
OpenResty提供了一个cjson的模块用来处理JSON的序列化和反序列化。
openresty/lua-cjson: Lua CJSON is a fast JSON encoding/parsing module for Lua (github.com)
-- 引入cjson模块
local cjson = require "cjson"
-- 序列化
local obj = {
name = 'jack',
age = 21
}
local json = cjson.encode(obj)
-- 反序列化
local json = '{"name": "jack", "age": 21}'
local obj = cjson.decode(json);
print(obj.name)
Tomcat集群的负载均衡
# 反向代理配置，将/item路径的请求代理到tomcat集群
location /item {
proxy_pass http://tomcat-cluster;
}
# tomcat集群配置
upstream tomcat-cluster{
# 对请求的 URI 进行哈希处理
hash $request_uri;
server 192.168.150.1:8081;
server 192.168.150.1:8082;
}
Redis缓存预热
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。
@Component
public class RedisHandler implements InitializingBean {
@Autowired
private StringRedisTemplate redisTemplate;
@Override
public void afterPropertiesSet() throws Exception {
// 初始化缓存 ...
}
}
查询Redis缓存
OpenResty的Redis模块
OpenResty提供了操作Redis的模块
-- 引入redis模块
local redis = require("resty.redis")
-- 初始化Redis对象
local red = redis:new()
-- 设置Redis超时时间
red:set_timeouts(1000, 1000, 1000)
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
封装函数，从Redis读数据并返回
-- 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
业务实现
-- 封装函数，先查询redis，再查询http
local function read_data(key, path, params)
-- 查询redis
local resp = read_redis("127.0.0.1", 6379, key)
-- 判断redis是否命中
if not resp then
-- Redis查询失败，查询http
resp = read_http(path, params)
end
return resp
end
Nginx本地缓存
开启共享词典，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;
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')
修改后的查询逻辑
-- 封装函数，先查询本地缓存，再查询redis，再查询http
local function read_data(key, expire, path, params)
-- 读取本地缓存
local val = item_cache:get(key)
if not val then
-- 缓存未命中，记录日志
ngx.log(ngx.ERR, "本地缓存查询失败, key: ", key , ", 尝试redis查询")
-- 查询redis
val = read_redis("127.0.0.1", 6379, key)
-- 判断redis是否命中
if not val then
ngx.log(ngx.ERR, "Redis缓存查询失败, key: ", key , ", 尝试http查询")
-- Redis查询失败，查询http
val = read_http(path, params)
end
end
-- 写入本地缓存
item_cache:set(key, val, expire)
return val
end
-- 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)
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