Node.js中如何使用Redis

這篇文章主要介紹了Node.js中如何使用Redis的相關(guān)知識，內(nèi)容詳細(xì)易懂，操作簡單快捷，具有一定借鑒價值，相信大家閱讀完這篇Node.js中如何使用Redis文章都會有所收獲，下面我們一起來看看吧。

1. 認(rèn)識redis

對于前端的小伙伴來說，Redis可能相對比較陌生，首先認(rèn)識一下

Redis是什么

Redis是一個開源（BSD許可）的，基于內(nèi)存的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲系統(tǒng)，它可以用作數(shù)據(jù)庫、緩存和消息中間件，是現(xiàn)在最受歡迎的 NoSQL 數(shù)據(jù)庫之一。

其具備如下特性：

• 速度快

• 單節(jié)點讀110000次/s，寫81000次/s

• 基于內(nèi)存運行，性能高效

• 用 C 語言實現(xiàn)，離操作系統(tǒng)更近

• 持久化

• 數(shù)據(jù)的更新將異步地保存到硬盤（RDB 和 AOF

• 多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

• 不僅僅支持簡單的 key-value 類型數(shù)據(jù)

• 還支持：字符串、hash、列表、集合、有序集合

• 支持多種編程語言等等

Redis 典型使用場景

緩存

緩存可以說是Redis最常用的功能之一了， 合理的緩存不僅可以加快訪問的速度，也可以減少后端數(shù)據(jù)庫的壓力。

排行系統(tǒng)

利用Redis的列表和有序集合的特點，可以制作排行榜系統(tǒng)，而排行榜系統(tǒng)目前在商城類、新聞類、博客類等等，都是比不可缺的。

計數(shù)器應(yīng)用

計數(shù)器的應(yīng)用基本和排行榜系統(tǒng)一樣，都是多數(shù)網(wǎng)站的普遍需求，如視頻網(wǎng)站的播放計數(shù)，電商網(wǎng)站的瀏覽數(shù)等等，但這些數(shù)量一般比較龐大，如果存到關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，對MySQL或者其他關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的挑戰(zhàn)還是很大的，而Redis基本可以說是天然支持計數(shù)器應(yīng)用。

（視頻直播）消息彈幕

直播間的在線用戶列表，禮物排行榜，彈幕消息等信息，都適合使用Redis中的SortedSet結(jié)構(gòu)進(jìn)行存儲。

例如彈幕消息，可使用ZREVRANGEBYSCORE排序返回，在Redis5.0中，新增了zpopmax，zpopmin命令，更加方便消息處理。

Redis的應(yīng)用場景遠(yuǎn)不止這些，Redis對傳統(tǒng)磁盤數(shù)據(jù)庫是一個重要的補充，是支持高并發(fā)訪問的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用必不可少的基礎(chǔ)服務(wù)之一。

紙上談兵終覺淺，必須實戰(zhàn)一波~

Redis的安裝和簡單使用，我這里就不一一介紹了，這里貼上我之前寫的兩篇文章:

• Redis 安裝

• Redis入門篇-基礎(chǔ)使用

可以快速的安裝、了解Redis數(shù)據(jù)類型以及常用的命令。

可視化客戶端

在Windows下使用 RedisClient, 在mac下可以使用Redis Desktop Manager

下載后直接雙擊redisclient-win32.x86.2.0.exe文件運行即可

啟動后， 點擊server -> add

連接后就可以看到總體情況了：

與SQL型數(shù)據(jù)不同，redis沒有提供新建數(shù)據(jù)庫的操作，因為它自帶了16（0-15）個數(shù)據(jù)庫（默認(rèn)使用0庫）。在同一個庫中，key是唯一存在的、不允許重復(fù)的，它就像一把“密鑰”，只能打開一把“鎖”。鍵值存儲的本質(zhì)就是使用key來標(biāo)識value，當(dāng)想要檢索value時，必須使用與value對應(yīng)的key進(jìn)行查找.

2. 在Nest.js中使用

版本情況：

項目是基于Nest.js 8.x版本，與Nest.js 9.x版本使用有所不同， 后面的文章專門整理了兩個版本使用不同點的說明， 以及如何從V8升級到V9, 這里就不過多討論。

首先，我們在Nest.js項目中連接Redis, 連接Redis需要的參數(shù)：

REDIS_HOST：Redis 域名
REDIS_PORT：Redis 端口號
REDIS_DB： Redis 數(shù)據(jù)庫
REDIS_PASSPORT：Redis 設(shè)置的密碼

將參數(shù)寫入.env與.env.prod配置文件中：

使用Nest官方推薦的方法，只需要簡單的3個步驟：

1、引入依賴文件

npm install cache-manager --save
npm install cache-manager-redis-store --save
npm install @types/cache-manager -D

登錄后復(fù)制

Nest為各種緩存存儲提供統(tǒng)一的API，內(nèi)置的是內(nèi)存中的數(shù)據(jù)存儲，但是也可使用 cache-manager來使用其他方案， 比如使用Redis來緩存。

為了啟用緩存， 導(dǎo)入ConfigModule, 并調(diào)用register()或者registerAsync()傳入響應(yīng)的配置參數(shù)。

2、創(chuàng)建module文件src/db/redis-cache.module.ts， 實現(xiàn)如下：

import { ConfigModule, ConfigService } from '@nestjs/config';
import { RedisCacheService } from './redis-cache.service';
import { CacheModule, Module, Global } from '@nestjs/common';
import * as redisStore from 'cache-manager-redis-store';

@Module({
  imports: [
    CacheModule.registerAsync({
      isGlobal: true,
      imports: [ConfigModule],
      inject: [ConfigService],
      useFactory: async (configService: ConfigService) => {
        return {
          store: redisStore,
          host: configService.get('REDIS_HOST'),
          port: configService.get('REDIS_PORT'),
          db: 0, //目標(biāo)庫,
          auth_pass:  configService.get('REDIS_PASSPORT') // 密碼,沒有可以不寫
        };
      },
    }),
  ],
  providers: [RedisCacheService],
  exports: [RedisCacheService],
})
export class RedisCacheModule {}

• CacheModule的registerAsync方法采用 Redis Store 配置進(jìn)行通信

• store 屬性值redisStore ，表示'cache-manager-redis-store' 庫

• isGlobal 屬性設(shè)置為true 來將其聲明為全局模塊，當(dāng)我們將RedisCacheModule在AppModule中導(dǎo)入時， 其他模塊就可以直接使用，不需要再次導(dǎo)入

• 由于Redis 信息寫在配置文件中，所以采用registerAsync()方法來處理異步數(shù)據(jù)，如果是靜態(tài)數(shù)據(jù)， 可以使用register

3、新建redis-cache.service.ts文件, 在service實現(xiàn)緩存的讀寫

import { Injectable, Inject, CACHE_MANAGER } from '@nestjs/common';
import { Cache } from 'cache-manager';

@Injectable()
export class RedisCacheService {
  constructor(
    @Inject(CACHE_MANAGER)
    private cacheManager: Cache,
  ) {}

  cacheSet(key: string, value: string, ttl: number) {
    this.cacheManager.set(key, value, { ttl }, (err) => {
      if (err) throw err;
    });
  }

  async cacheGet(key: string): Promise<any> {
    return this.cacheManager.get(key);
  }
}

接下來，在app.module.ts中導(dǎo)入RedisCacheModule即可。

調(diào)整 token 簽發(fā)及驗證流程

我們借助redis來實現(xiàn)token過期處理、token自動續(xù)期、以及用戶唯一登錄。

• 過期處理：把用戶信息及token放進(jìn)redis，并設(shè)置過期時間

• token自動續(xù)期：token的過期時間為30分鐘，如果在這30分鐘內(nèi)沒有操作，則重新登錄，如果30分鐘內(nèi)有操作，就給token自動續(xù)一個新的時間，防止使用時掉線。

• 戶唯一登錄：相同的賬號，不同電腦登錄，先登錄的用戶會被后登錄的擠下線

token 過期處理

在登錄時，將jwt生成的token，存入redis,并設(shè)置有效期為30分鐘。存入redis的key由用戶信息組成， value是token值。

// auth.service.ts
 async login(user: Partial<User>) {
    const token = this.createToken({
      id: user.id,
      username: user.username,
      role: user.role,
    });

+   await this.redisCacheService.cacheSet(
+     `${user.id}&${user.username}&${user.role}`,
+     token,
+     1800,
+   );
    return { token };
 }

在驗證token時， 從redis中取token，如果取不到token，可能是token已過期。

// jwt.strategy.ts
+ import { RedisCacheService } from './../core/db/redis-cache.service';

export class JwtStrategy extends PassportStrategy(Strategy) {
  constructor(
    @InjectRepository(User)
    private readonly userRepository: Repository<User>,
    private readonly authService: AuthService,
    private readonly configService: ConfigService,
+   private readonly redisCacheService: RedisCacheService,
  ) {
    super({
      jwtFromRequest: ExtractJwt.fromAuthHeaderAsBearerToken(),
      secretOrKey: configService.get('SECRET'),
+     passReqToCallback: true,
    } as StrategyOptions);
  }

  async validate(req, user: User) {
+   const token = ExtractJwt.fromAuthHeaderAsBearerToken()(req);
+   const cacheToken = await this.redisCacheService.cacheGet(
+     `${user.id}&${user.username}&${user.role}`,
+   );
+   if (!cacheToken) {
+     throw new UnauthorizedException('token 已過期');
+   }
    const existUser = await this.authService.getUser(user);
    if (!existUser) {
      throw new UnauthorizedException('token不正確');
    }
    return existUser;
  }
}

用戶唯一登錄

當(dāng)用戶登錄時，每次簽發(fā)的新的token,會覆蓋之前的token, 判斷redis中的token與請求傳入的token是否相同， 不相同時， 可能是其他地方已登錄， 提示token錯誤。

// jwt.strategy.ts
  async validate(req, user: User) {
    const token = ExtractJwt.fromAuthHeaderAsBearerToken()(req);
    const cacheToken = await this.redisCacheService.cacheGet(
      `${user.id}&${user.username}&${user.role}`,
    );
    if (!cacheToken) {
      throw new UnauthorizedException('token 已過期');
    }
+   if (token != cacheToken) {
+     throw new UnauthorizedException('token不正確');
+   }
    const existUser = await this.authService.getUser(user);
    if (!existUser) {
      throw new UnauthorizedException('token不正確');
    }
    return existUser;
  }

token自動續(xù)期

實現(xiàn)方案有多種，可以后臺jwt生成access_token（jwt有效期30分鐘）和refresh_token, refresh_token有效期比access_token有效期長，客戶端緩存此兩種token， 當(dāng)access_token過期時， 客戶端再攜帶refresh_token獲取新的access_token。 這種方案需要接口調(diào)用的開發(fā)人員配合。

我這里主要介紹一下，純后端實現(xiàn)的token自動續(xù)期

實現(xiàn)流程:

• ①：jwt生成token時，有效期設(shè)置為用不過期

• ②：redis 緩存token時設(shè)置有效期30分鐘

• ③：用戶攜帶token請求時， 如果key存在，且value相同， 則重新設(shè)置有效期為30分鐘

設(shè)置jwt生成的token, 用不過期, 這部分代碼是在auth.module.ts文件中， 不了解的可以看文章 Nest.js 實戰(zhàn)系列第二篇-實現(xiàn)注冊、掃碼登陸、jwt認(rèn)證

// auth.module.ts
const jwtModule = JwtModule.registerAsync({
  inject: [ConfigService],
  useFactory: async (configService: ConfigService) => {
    return {
      secret: configService.get('SECRET', 'test123456'),
-     signOptions: { expiresIn: '4h' },  // 取消有效期設(shè)置
    };
  },
});

然后再token認(rèn)證通過后，重新設(shè)置過期時間， 因為使用的cache-manager沒有通過直接更新有效期方法，通過重新設(shè)置來實現(xiàn)：

// jwt.strategy.ts
 async validate(req, user: User) {
    const token = ExtractJwt.fromAuthHeaderAsBearerToken()(req);
    const cacheToken = await this.redisCacheService.cacheGet(
      `${user.id}&${user.username}&${user.role}`,
    );
    if (!cacheToken) {
      throw new UnauthorizedException('token 已過期');
    }
    if (token != cacheToken) {
      throw new UnauthorizedException('token不正確');
    }
    const existUser = await this.authService.getUser(user);
    if (!existUser) {
      throw new UnauthorizedException('token不正確');
    }
+   this.redisCacheService.cacheSet(
+     `${user.id}&${user.username}&${user.role}`,
+     token,
+     1800,
+   );
    return existUser;
  }

在Nest中除了使用官方推薦的這種方式外， 還可以使用nestjs-redis來實現(xiàn)，如果你存token時， 希望存hash結(jié)構(gòu),使用cache-manager-redis-store時，會發(fā)現(xiàn)沒有提供hash值存取放方法（需要花點心思去發(fā)現(xiàn)）。

注意：如果使用nest-redis來實現(xiàn)redis緩存， 在Nest.js 8 版本下會報錯， 小伙伴們可以使用@chenjm/nestjs-redis 來代替， 或者參考 issue上的解決方案：Nest 8 + redis bug。

關(guān)于“Node.js中如何使用Redis”這篇文章的內(nèi)容就介紹到這里，感謝各位的閱讀！相信大家對“Node.js中如何使用Redis”知識都有一定的了解，大家如果還想學(xué)習(xí)更多知識，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。