SpringBoot에서 Redis 캐시를 사용하기

이번에는 SpringBoot와 데이터접근과 관련해서 작성 해 보려고한다

많은 경우에 Spring은 DB에 담긴 데이터를 가져오고 전달하는 역할을 하고있는데 이 때, Redis를 가지고 데이터에 빠르게 접근하는 방법을 정리 해 보려고 한다

Redis는 데이터베이스로도 사용되고, Message Broker로도 사용되지만 Cache Manager에 더 많이 사용된다

한번 만들어보면서 정리 해 보도록 하겠다

사용 할 Redis 간단 설명

Redis 사용 형태
- In Memory Database
  - 데이터베이스 작업을 수행하기 위해 사용, No SQL 데이터베이스 역할을 함
  - No Tables, No Sequences, No Joins의 개념이 있음
  - String, Hash, List, Set 등의 형태로 데이터 저장
Cache
- Redis를 캐시로 사용하여 애플리케이션의 성능을 높인다
Message Broker(MQ)
- Redis를 MQ로 사용하여 메시지를 전달한다
Redis 캐시란
- Redis Cache는 Redis에서 제공하는 캐시 관리 기능
- 사용자가 응용프로그램의 더 나은 성능을 위해 적용/사용
- 엑세스 되는 데이터를 저장하는 캐시
- 한번의 데이터 요청은 하나의 네트워크 호출인데, 이를 최소화 할 수 있음
Redis Cache 활성화를 위한 @Annotation
- @EnableCaching
  - SpringBoot에게 캐싱기능이 필요하다고 전달
  - SpringBoot Starter class에 적용
- @Cacheable
  - DB에서 애플리케이션으로 데이터를 가져오고 Cache에 저장하는데 사용
  - DB에서 데이터를 가져오는 메서드에 적용
- @CachePut
  - DB의 데이터 업데이트가 있을 때 Redis Cache에 데이터를 업데이트
  - DB에서 PUT/PATCH와 같은 업데이트에서 사용
- @CacheEvict
  - DB의 데이터 삭제가 있을 때 Redis Cache에 데이터를 삭제
  - DB에서 DELETE와 같은 삭제에서 사용

프로젝트 구조

아래는 이해를 돕기 위해서 사용 한 프로젝트 구조를 적어보았다

├── build.gradle
├── docker-compose-database.yml
└── src
    ├── main
    │   ├── java/com/example/springbootredissimplestarter
    │   │   ├── SpringBootRedisSimpleStarterApplication.java
    │   │   ├── config/RedisCacheConfig.java
    │   │   ├── controller/OrderController.java
    │   │   ├── domain/Order.java
    │   │   ├── exception/OrderNotFoundException.java
    │   │   ├── repository/OrderRepository.java
    │   │   └── service/OrderService.java
    │   └── resources/application.properties

준비 할 것

당연하지만 Spring Boot와 Redis를 준비해야 한다.

SpringBoot는 Spring Data Redis라는 디펜던시를 통해서 Redis와 연결을 지원한다.

Database

데이터베이스 환경을 먼저 구축하려고 한다. docker-compose로 Database를 구성하고자한다.

version: "3"
services:
    mysql-docker:
    image: arm64v8/mariadb
    ports:
        - "3306:3306"
    environment:
    TZ: Asia/Seoul
    MYSQL_ROOT_PASSWORD: qwerqwer123
    MYSQL_DATABASE: rediswithspring
    MYSQL_USER: paul
    MYSQL_PASSWORD: qwerqwer123
 
    redis-docker:
    image: redis:latest
    command: redis-server --port 6379
    ports:
        - 6379:6379

SpringBoot Dependencies

Spring Web
Spring Data JPA
MYSQL Driver
Spring Data Redis
Lombok
Spring Boot Devtools

SpringBoot와 Redis를 사용하여 프로젝트 작성

배달음식 주문 어플리케이션을 만들어보려고 한다. CRUD와 해당하는 쿼리가 캐싱이 되었는지에 초점을 맞춰보려고 한다.

SpringBoot 어플리케이션 세팅

SpringBoot에게 Redis Cache를 사용 할 것이라고 알려주어야 한다. @EnableCaching을 스타터 클래스에 적용한다.

@SpringBootApplication
@EnableCaching
public class SpringBootRedisSimpleStarterApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringBootRedisSimpleStarterApplication.class, args);
    }
}

application properties

spring.datasource.driver-class-name=org.mariadb.jdbc.Driver
spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/rediswithspring
spring.datasource.username=paul
spring.datasource.password=qwerqwer123
spring.jpa.database-platform=org.hibernate.dialect.MariaDB103Dialect
spring.jpa.show-sql=true
spring.jpa.hibernate.ddl-auto=update
spring.cache.type=redis
spring.cache.redis.cache-null-values=true

SpringBoot Redis 환경설정 세팅

Data를 가져오고 보낼 때, 우리가 만든 도메인 모델을 Serialize 해 주기 위해 설정이 필요하다.

@Configuration
@EnableCaching
public class RedisCacheConfig {
 
    @Bean
    public CacheManager testCacheManager(RedisConnectionFactory cf) {
        RedisCacheConfiguration redisCacheConfiguration = RedisCacheConfiguration.defaultCacheConfig()
                .serializeKeysWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(new StringRedisSerializer()))
                .serializeValuesWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(new GenericJackson2JsonRedisSerializer()))
                .entryTtl(Duration.ofMinutes(3L));
 
        return RedisCacheManager.RedisCacheManagerBuilder.fromConnectionFactory(cf).cacheDefaults(redisCacheConfiguration).build();
    }
}

Domain 모델

Order 모델을 생성한다. DDL에 order이 예약어이기 때문에 테이블 이름 명시(@Table)가 필요하다.

@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
@Entity
@Table(name = "ORDERS")
public class Order {
    @Id
    @GeneratedValue
    private Integer id;
    private String orderCode;
    private String orderObject;
    private String orderStatus;
    private Integer orderPrice;
}

Service with Cache Annotations

@Service
public class OrderServiceImpl implements OrderService {
 
    @Autowired
    private OrderRepository orderRepository;
 
    @Override
    @Cacheable(value = "Order", key = "#orderId", cacheManager = "testCacheManager")
    public Order getOrder(Integer orderId) {
        return orderRepository.findById(orderId).orElseThrow(() -> new OrderNotFoundException("Order Not Found"));
    }
 
    @Override
    @CachePut(value = "Order", key = "#orderId", cacheManager = "testCacheManager")
    public Order updateOrder(Order order, Integer orderId) {
        Order orderObject = orderRepository.findById(orderId).orElseThrow(() -> new OrderNotFoundException("Order Not Found"));
        // status 업데이트 로직
        return orderRepository.save(orderObject);
    }
 
    @Override
    @CacheEvict(value = "Order", key = "#orderId", cacheManager = "testCacheManager")
    public void deleteOrder(Integer orderId) {
        Order orderObject = orderRepository.findById(orderId).orElseThrow(() -> new OrderNotFoundException("Order Not Found"));
        orderRepository.delete(orderObject);
    }
 
    @Override
    @Cacheable(value = "Order", cacheManager = "testCacheManager")
    public List<Order> getAllOrders() {
        return orderRepository.findAll();
    }
}

실행해보기

GET 요청을 많이 날려 보았을 때 쿼리가 Request 한 만큼 찍히지 않는 것이 보인다면 Redis Cache 기능을 사용하고 있는 것을 확인 할 수 있다.

# POST
curl -d '{"orderCode":"AGGEKF123","orderObject":"로제떡볶이","orderStatus":"ready","orderPrice":17000}' \
  -H "Content-Type: application/json" -X POST http://localhost:8080/order
 
# GET
curl -X GET http://localhost:8080/order/1

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