微信亿级在线点赞系统，用Redis如何实现？

点赞功能大家都不会陌生，像微信这样的社交产品中都有，但别看功能小，想要做好需要考虑的东西还挺多的，如海量数据的分布式存储、分布式缓存、多 IDC 的数据一致性、访问路由到机房的算法等等。

图片来 Pexels

本文介绍大型社交平台点赞系统的设计思路，基于 Spring Cloud，用户发起点赞、取消点赞后先存入 Redis 中，再每隔两小时从 Redis 读取点赞数据写入数据库中做持久化存储。

点赞、取消点赞是高频次的操作，若每次都读写数据库，大量的操作会影响数据库性能，所以需要做缓存。

至于多久从 Redis 取一次数据存到数据库中，根据项目的实际情况定吧，我是暂时设了两个小时。

项目需求需要查看都谁点赞了，所以要存储每个点赞的点赞人、被点赞人，不能简单的做计数。

文章分四部分介绍：

• Redis 缓存设计及实现
• 数据库设计
• 数据库操作
• 开启定时任务持久化存储到数据库

Redis 缓存设计及实现

Redis 安装及运行

Redis 安装请自行查阅相关教程。

说下Docker 安装运行 Redis：

docker run -d -p 6379:6379 redis:4.0.8 

如果已经安装了 Redis，打开命令行，输入启动 Redis 的命令：

redis-server 

Redis 与 Spring Boot 项目的整合

①在 pom.xml 中引入依赖：

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

②在启动类上添加注释 @EnableCaching：

@SpringBootApplication 
@EnableDiscoveryClient 
@EnableSwagger2 
@EnableFeignClients(basePackages = "com.solo.coderiver.project.client") 
@EnableCaching 
public class UserApplication { 
 
    public static void main(String[] args) { 
        SpringApplication.run(UserApplication.class, args); 
    } 
} 

③编写 Redis 配置类 RedisConfig：

import com.fasterxml.jackson.annotation.JsonAutoDetect; 
import com.fasterxml.jackson.annotation.PropertyAccessor; 
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper; 
import org.springframework.boot.autoconfigure.condition.ConditionalOnMissingBean; 
import org.springframework.context.annotation.Bean; 
import org.springframework.context.annotation.Configuration; 
import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory; 
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate; 
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate; 
import org.springframework.data.redis.serializer.Jackson2JsonRedisSerializer; 
 
import java.net.UnknownHostException; 
 
 
@Configuration 
public class RedisConfig { 
 
    @Bean 
    @ConditionalOnMissingBean(name = "redisTemplate") 
    public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate( 
            RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) 
            throws UnknownHostException { 
 
        Jackson2JsonRedisSerializer<Object> jackson2JsonRedisSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer<Object>(Object.class); 
        ObjectMapper om = new ObjectMapper(); 
        om.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY); 
        om.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL); 
        jackson2JsonRedisSerializer.setObjectMapper(om); 
 
        RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<String, Object>(); 
        template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory); 
        template.setKeySerializer(jackson2JsonRedisSerializer); 
        template.setValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer); 
        template.setHashKeySerializer(jackson2JsonRedisSerializer); 
        template.setHashValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer); 
        template.afterPropertiesSet(); 
        return template; 
    } 
 
 
    @Bean 
    @ConditionalOnMissingBean(StringRedisTemplate.class) 
    public StringRedisTemplate stringRedisTemplate( 
            RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) 
            throws UnknownHostException { 
        StringRedisTemplate template = new StringRedisTemplate(); 
        template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory); 
        return template; 
    } 
} 

至此 Redis 在 Spring Boot 项目中的配置已经完成，可以愉快的使用了。

Redis 的数据结构类型

Redis 可以存储键与 5 种不同数据结构类型之间的映射，这5种数据结构类型分别为 String(字符串)、List(列表)、Set(集合)、Hash(散列)和 Zset(有序集合)。

下面来对这 5 种数据结构类型作简单的介绍：

点赞数据在 Redis 中的存储格式

用 Redis 存储两种数据：

• 一种是记录点赞人、被点赞人、点赞状态的数据。
• 另一种是每个用户被点赞了多少次，做个简单的计数。

由于需要记录点赞人和被点赞人，还有点赞状态(点赞、取消点赞)，还要固定时间间隔取出 Redis 中所有点赞数据，分析了下 Redis 数据格式中 Hash 最合适。

因为 Hash 里的数据都是存在一个键里，可以通过这个键很方便的把所有的点赞数据都取出。

这个键里面的数据还可以存成键值对的形式，方便存入点赞人、被点赞人和点赞状态。

设点赞人的 id 为 likedPostId，被点赞人的 id 为 likedUserId ，点赞时状态为 1，取消点赞状态为 0。

将点赞人 id 和被点赞人 id 作为键，两个 id 中间用 :: 隔开，点赞状态作为值。

所以如果用户点赞，存储的键为：likedUserId::likedPostId，对应的值为 1 。

取消点赞，存储的键为：likedUserId::likedPostId，对应的值为 0 。取数据时把键用 :: 切开就得到了两个id，也很方便。

在可视化工具 RDM 中看到的是这样子：

操作 Redis

将具体操作方法封装到了 RedisService 接口里：

①RedisService.java

import com.solo.coderiver.user.dataobject.UserLike; 
import com.solo.coderiver.user.dto.LikedCountDTO; 
 
import java.util.List; 
 
public interface RedisService { 
 
    /** 
     * 点赞。状态为1 
     * @param likedUserId 
     * @param likedPostId 
     */ 
    void saveLiked2Redis(String likedUserId, String likedPostId); 
 
    /** 
     * 取消点赞。将状态改变为0 
     * @param likedUserId 
     * @param likedPostId 
     */ 
    void unlikeFromRedis(String likedUserId, String likedPostId); 
 
    /** 
     * 从Redis中删除一条点赞数据 
     * @param likedUserId 
     * @param likedPostId 
     */ 
    void deleteLikedFromRedis(String likedUserId, String likedPostId); 
 
    /** 
     * 该用户的点赞数加1 
     * @param likedUserId 
     */ 
    void incrementLikedCount(String likedUserId); 
 
    /** 
     * 该用户的点赞数减1 
     * @param likedUserId 
     */ 
    void decrementLikedCount(String likedUserId); 
 
    /** 
     * 获取Redis中存储的所有点赞数据 
     * @return 
     */ 
    List<UserLike> getLikedDataFromRedis(); 
 
    /** 
     * 获取Redis中存储的所有点赞数量 
     * @return 
     */ 
    List<LikedCountDTO> getLikedCountFromRedis(); 
 
} 

②实现类 RedisServiceImpl.java

import com.solo.coderiver.user.dataobject.UserLike; 
import com.solo.coderiver.user.dto.LikedCountDTO; 
import com.solo.coderiver.user.enums.LikedStatusEnum; 
import com.solo.coderiver.user.service.LikedService; 
import com.solo.coderiver.user.service.RedisService; 
import com.solo.coderiver.user.utils.RedisKeyUtils; 
import lombok.extern.slf4j.Slf4j; 
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; 
import org.springframework.data.redis.core.Cursor; 
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate; 
import org.springframework.data.redis.core.ScanOptions; 
import org.springframework.stereotype.Service; 
 
import java.util.ArrayList; 
import java.util.List; 
import java.util.Map; 
 
@Service 
@Slf4j 
public class RedisServiceImpl implements RedisService { 
 
    @Autowired 
    RedisTemplate redisTemplate; 
 
    @Autowired 
    LikedService likedService; 
 
    @Override 
    public void saveLiked2Redis(String likedUserId, String likedPostId) { 
        String key = RedisKeyUtils.getLikedKey(likedUserId, likedPostId); 
        redisTemplate.opsForHash().put(RedisKeyUtils.MAP_KEY_USER_LIKED, key, LikedStatusEnum.LIKE.getCode()); 
    } 
 
    @Override 
    public void unlikeFromRedis(String likedUserId, String likedPostId) { 
        String key = RedisKeyUtils.getLikedKey(likedUserId, likedPostId); 
        redisTemplate.opsForHash().put(RedisKeyUtils.MAP_KEY_USER_LIKED, key, LikedStatusEnum.UNLIKE.getCode()); 
    } 
 
    @Override 
    public void deleteLikedFromRedis(String likedUserId, String likedPostId) { 
        String key = RedisKeyUtils.getLikedKey(likedUserId, likedPostId); 
        redisTemplate.opsForHash().delete(RedisKeyUtils.MAP_KEY_USER_LIKED, key); 
    } 
 
    @Override 
    public void incrementLikedCount(String likedUserId) { 
        redisTemplate.opsForHash().increment(RedisKeyUtils.MAP_KEY_USER_LIKED_COUNT, likedUserId, 1); 
    } 
 
    @Override 
    public void decrementLikedCount(String likedUserId) { 
        redisTemplate.opsForHash().increment(RedisKeyUtils.MAP_KEY_USER_LIKED_COUNT, likedUserId, -1); 
    } 
 
    @Override 
    public List<UserLike> getLikedDataFromRedis() { 
        Cursor<Map.Entry<Object, Object>> cursor = redisTemplate.opsForHash().scan(RedisKeyUtils.MAP_KEY_USER_LIKED, ScanOptions.NONE); 
        List<UserLike> list = new ArrayList<>(); 
        while (cursor.hasNext()){ 
            Map.Entry<Object, Object> entry = cursor.next(); 
            String key = (String) entry.getKey(); 
            //分离出 likedUserId，likedPostId 
            String[] split = key.split("::"); 
            String likedUserId = split[0]; 
            String likedPostId = split[1]; 
            Integer value = (Integer) entry.getValue(); 
 
            //组装成 UserLike 对象 
            UserLike userLike = new UserLike(likedUserId, likedPostId, value); 
            list.add(userLike); 
 
            //存到 list 后从 Redis 中删除 
            redisTemplate.opsForHash().delete(RedisKeyUtils.MAP_KEY_USER_LIKED, key); 
        } 
 
        return list; 
    } 
 
    @Override 
    public List<LikedCountDTO> getLikedCountFromRedis() { 
        Cursor<Map.Entry<Object, Object>> cursor = redisTemplate.opsForHash().scan(RedisKeyUtils.MAP_KEY_USER_LIKED_COUNT, ScanOptions.NONE); 
        List<LikedCountDTO> list = new ArrayList<>(); 
        while (cursor.hasNext()){ 
            Map.Entry<Object, Object> map = cursor.next(); 
            //将点赞数量存储在 LikedCountDT 
            String key = (String)map.getKey(); 
            LikedCountDTO dto = new LikedCountDTO(key, (Integer) map.getValue()); 
            list.add(dto); 
            //从Redis中删除这条记录 
            redisTemplate.opsForHash().delete(RedisKeyUtils.MAP_KEY_USER_LIKED_COUNT, key); 
        } 
        return list; 
    } 
} 

③用到的工具类和枚举类

RedisKeyUtils，用于根据一定规则生成 key：

public class RedisKeyUtils { 
 
    //保存用户点赞数据的key 
    public static final String MAP_KEY_USER_LIKED = "MAP_USER_LIKED"; 
    //保存用户被点赞数量的key 
    public static final String MAP_KEY_USER_LIKED_COUNT = "MAP_USER_LIKED_COUNT"; 
 
    /** 
     * 拼接被点赞的用户id和点赞的人的id作为key。格式 222222::333333 
     * @param likedUserId 被点赞的人id 
     * @param likedPostId 点赞的人的id 
     * @return 
     */ 
    public static String getLikedKey(String likedUserId, String likedPostId){ 
        StringBuilder builder = new StringBuilder(); 
        builder.append(likedUserId); 
        builder.append("::"); 
        builder.append(likedPostId); 
        return builder.toString(); 
    } 
} 

LikedStatusEnum 用户点赞状态的枚举类：

package com.solo.coderiver.user.enums; 
 
import lombok.Getter; 
 
/** 
 * 用户点赞的状态 
 */ 
@Getter 
public enum LikedStatusEnum { 
    LIKE(1, "点赞"), 
    UNLIKE(0, "取消点赞/未点赞"), 
    ; 
 
    private Integer code; 
 
    private String msg; 
 
    LikedStatusEnum(Integer code, String msg) { 
        this.code = code; 
        this.msg = msg; 
    } 
} 

数据库设计

数据库表中至少要包含三个字段：被点赞用户 id，点赞用户 id，点赞状态。再加上主键 id，创建时间，修改时间就行了。

建表语句：

create table `user_like`( 
    `id` int not null auto_increment, 
    `liked_user_id` varchar(32) not null comment '被点赞的用户id', 
    `liked_post_id` varchar(32) not null comment '点赞的用户id', 
    `status` tinyint(1) default '1' comment '点赞状态，0取消，1点赞', 
    `create_time` timestamp not null default current_timestamp comment '创建时间', 
  `update_time` timestamp not null default current_timestamp on update current_timestamp comment '修改时间', 
    primary key(`id`), 
    INDEX `liked_user_id`(`liked_user_id`), 
    INDEX `liked_post_id`(`liked_post_id`) 
) comment '用户点赞表'; 

对应的对象 UserLike：

import com.solo.coderiver.user.enums.LikedStatusEnum; 
import lombok.Data; 
 
import javax.persistence.Entity; 
import javax.persistence.GeneratedValue; 
import javax.persistence.GenerationType; 
import javax.persistence.Id; 
 
/** 
 * 用户点赞表 
 */ 
@Entity 
@Data 
public class UserLike { 
 
    //主键id 
    @Id 
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY) 
    private Integer id; 
 
    //被点赞的用户的id 
    private String likedUserId; 
 
    //点赞的用户的id 
    private String likedPostId; 
 
    //点赞的状态.默认未点赞 
    private Integer status = LikedStatusEnum.UNLIKE.getCode(); 
 
    public UserLike() { 
    } 
 
    public UserLike(String likedUserId, String likedPostId, Integer status) { 
        this.likedUserId = likedUserId; 
        this.likedPostId = likedPostId; 
        this.status = status; 
    } 
} 

数据库操作

操作数据库同样封装在接口中：

①LikedService

import com.solo.coderiver.user.dataobject.UserLike; 
import org.springframework.data.domain.Page; 
import org.springframework.data.domain.Pageable; 
 
import java.util.List; 
 
public interface LikedService { 
 
    /** 
     * 保存点赞记录 
     * @param userLike 
     * @return 
     */ 
    UserLike save(UserLike userLike); 
 
    /** 
     * 批量保存或修改 
     * @param list 
     */ 
    List<UserLike> saveAll(List<UserLike> list); 
 
 
    /** 
     * 根据被点赞人的id查询点赞列表（即查询都谁给这个人点赞过） 
     * @param likedUserId 被点赞人的id 
     * @param pageable 
     * @return 
     */ 
    Page<UserLike> getLikedListByLikedUserId(String likedUserId, Pageable pageable); 
 
    /** 
     * 根据点赞人的id查询点赞列表（即查询这个人都给谁点赞过） 
     * @param likedPostId 
     * @param pageable 
     * @return 
     */ 
    Page<UserLike> getLikedListByLikedPostId(String likedPostId, Pageable pageable); 
 
    /** 
     * 通过被点赞人和点赞人id查询是否存在点赞记录 
     * @param likedUserId 
     * @param likedPostId 
     * @return 
     */ 
    UserLike getByLikedUserIdAndLikedPostId(String likedUserId, String likedPostId); 
 
    /** 
     * 将Redis里的点赞数据存入数据库中 
     */ 
    void transLikedFromRedis2DB(); 
 
    /** 
     * 将Redis中的点赞数量数据存入数据库 
     */ 
    void transLikedCountFromRedis2DB(); 
 
} 

②LikedServiceImpl 实现类

import com.solo.coderiver.user.dataobject.UserInfo; 
import com.solo.coderiver.user.dataobject.UserLike; 
import com.solo.coderiver.user.dto.LikedCountDTO; 
import com.solo.coderiver.user.enums.LikedStatusEnum; 
import com.solo.coderiver.user.repository.UserLikeRepository; 
import com.solo.coderiver.user.service.LikedService; 
import com.solo.coderiver.user.service.RedisService; 
import com.solo.coderiver.user.service.UserService; 
import lombok.extern.slf4j.Slf4j; 
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; 
import org.springframework.data.domain.Page; 
import org.springframework.data.domain.Pageable; 
import org.springframework.stereotype.Service; 
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional; 
 
import java.util.List; 
 
@Service 
@Slf4j 
public class LikedServiceImpl implements LikedService { 
 
    @Autowired 
    UserLikeRepository likeRepository; 
 
    @Autowired 
    RedisService redisService; 
 
    @Autowired 
    UserService userService; 
 
    @Override 
    @Transactional 
    public UserLike save(UserLike userLike) { 
        return likeRepository.save(userLike); 
    } 
 
    @Override 
    @Transactional 
    public List<UserLike> saveAll(List<UserLike> list) { 
        return likeRepository.saveAll(list); 
    } 
 
    @Override 
    public Page<UserLike> getLikedListByLikedUserId(String likedUserId, Pageable pageable) { 
        return likeRepository.findByLikedUserIdAndStatus(likedUserId, LikedStatusEnum.LIKE.getCode(), pageable); 
    } 
 
    @Override 
    public Page<UserLike> getLikedListByLikedPostId(String likedPostId, Pageable pageable) { 
        return likeRepository.findByLikedPostIdAndStatus(likedPostId, LikedStatusEnum.LIKE.getCode(), pageable); 
    } 
 
    @Override 
    public UserLike getByLikedUserIdAndLikedPostId(String likedUserId, String likedPostId) { 
        return likeRepository.findByLikedUserIdAndLikedPostId(likedUserId, likedPostId); 
    } 
 
    @Override 
    @Transactional 
    public void transLikedFromRedis2DB() { 
        List<UserLike> list = redisService.getLikedDataFromRedis(); 
        for (UserLike like : list) { 
            UserLike ul = getByLikedUserIdAndLikedPostId(like.getLikedUserId(), like.getLikedPostId()); 
            if (ul == null){ 
                //没有记录，直接存入 
                save(like); 
            }else{ 
                //有记录，需要更新 
                ul.setStatus(like.getStatus()); 
                save(ul); 
            } 
        } 
    } 
 
    @Override 
    @Transactional 
    public void transLikedCountFromRedis2DB() { 
        List<LikedCountDTO> list = redisService.getLikedCountFromRedis(); 
        for (LikedCountDTO dto : list) { 
            UserInfo user = userService.findById(dto.getId()); 
            //点赞数量属于无关紧要的操作，出错无需抛异常 
            if (user != null){ 
                Integer likeNum = user.getLikeNum() + dto.getCount(); 
                user.setLikeNum(likeNum); 
                //更新点赞数量 
                userService.updateInfo(user); 
            } 
        } 
    } 
} 

数据库的操作就这些，主要还是增删改查。

开启定时任务持久化存储到数据库

定时任务 Quartz 很强大，就用它了。Quartz 使用步骤如下：

①添加依赖

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

②编写配置文件

package com.solo.coderiver.user.config; 
 
import com.solo.coderiver.user.task.LikeTask; 
import org.quartz.*; 
import org.springframework.context.annotation.Bean; 
import org.springframework.context.annotation.Configuration; 
 
@Configuration 
public class QuartzConfig { 
 
    private static final String LIKE_TASK_IDENTITY = "LikeTaskQuartz"; 
 
    @Bean 
    public JobDetail quartzDetail(){ 
        return JobBuilder.newJob(LikeTask.class).withIdentity(LIKE_TASK_IDENTITY).storeDurably().build(); 
    } 
 
    @Bean 
    public Trigger quartzTrigger(){ 
        SimpleScheduleBuilder scheduleBuilder = SimpleScheduleBuilder.simpleSchedule() 
//                .withIntervalInSeconds(10)  //设置时间周期单位秒 
                .withIntervalInHours(2)  //两个小时执行一次 
                .repeatForever(); 
        return TriggerBuilder.newTrigger().forJob(quartzDetail()) 
                .withIdentity(LIKE_TASK_IDENTITY) 
                .withSchedule(scheduleBuilder) 
                .build(); 
    } 
} 

③编写执行任务的类继承自 QuartzJobBean

package com.solo.coderiver.user.task; 
 
import com.solo.coderiver.user.service.LikedService; 
import lombok.extern.slf4j.Slf4j; 
import org.apache.commons.lang.time.DateUtils; 
import org.quartz.JobExecutionContext; 
import org.quartz.JobExecutionException; 
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; 
import org.springframework.scheduling.quartz.QuartzJobBean; 
 
import java.text.SimpleDateFormat; 
import java.util.Date; 
 
/** 
 * 点赞的定时任务 
 */ 
@Slf4j 
public class LikeTask extends QuartzJobBean { 
 
    @Autowired 
    LikedService likedService; 
 
    private SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"); 
 
    @Override 
    protected void executeInternal(JobExecutionContext jobExecutionContext) throws JobExecutionException { 
 
        log.info("LikeTask-------- {}", sdf.format(new Date())); 
 
        //将 Redis 里的点赞信息同步到数据库里 
        likedService.transLikedFromRedis2DB(); 
        likedService.transLikedCountFromRedis2DB(); 
    } 
} 

在定时任务中直接调用 LikedService 封装的方法完成数据同步。

以上就是点赞功能的设计与实现，不足之处还请各位大佬多多指教。如有更好的实现方案欢迎在评论区交流。

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