开发者学堂课程【高校精品课-厦门大学 -JavaEE 平台技术：设计- Redis 设计】学习笔记，与课程紧密联系，让用户快速学习知识
课程地址：https://developer.aliyun.com/learning/course/80/detail/15936
详细设计- Redis 设计
内容介绍：
一、将用户权限放入缓存中的步骤
二、对象模型设计
二、 Redis 设计
一、将用户权限放入缓存中的步骤
这个功能实现的想法就是让网关的速度变得较快，在 POST / admi nus ers / login 用户名密码登陆中做权限的校验。
在登陆中做权限校验的原因是用户登录成功后，不仅仅检验的是用户名和密码，还要把用户所有的权限放到缓存中。
正常的思维是用户登录后使用系统，有可能有极少数的用户是什么都不做就退出；大部分的用户是登录完成之后使用系统，所以会预期到登录完成后，大量的使用系统时去进行校权限。所以在登陆的时候，把用户的权限从数据库中计算出来放在缓存中，之后在缓存中计算权限，这样会比较快。但是，缓存并不是一个无限制的东西；在大家将它拿出来的时候，就不能将它永远放在缓存中。通常一个用户（是后台用户不是 shift 用户）会用一小时，最长使用时间为8小时。8小时之后就会在缓存中消失掉，因为缓存是有时效期的，到时间之后就会清除。如果不设定缓存清除时间，也会被清除掉。
如果拿一个东西放在缓存中，缓存不够，就会出现各种算法，最常见的为：最近最少使用的 AIRU 算法或者最近使用频次最少的 AIFU 算法，将符合算法条件的用户以及最近都没有登录的用户全部删除。比如，双11时，该用户登陆之后，从第一天的早上八点上班至第二天的早上八点，在晚上十二点使用的时候就可能会发现在内存的缓存中被赶出，所以这里提供了另外一个 API ： GET /admi nus ers /privileges 用户的权限。这个 API 是如果用户在网关中发现自己的权限在缓存中不存在，就需要调用该 API 计算用户的权限，把它放到缓存中。
上图的 API 并不会被界面调；只有在网关处发现用户的权限值在内存中消失，才会调上图的 API ，让其重新产生。
所以在表面上的 API 中间是有两个 API 与计算用户的权限有关（不是校权限），只有把有用户的权限放上去以后，在结构上计算用户的权限。这就带来一个问题：在缓存中间储存何种结构，可以进入用户的权限。
二、对象模型设计
下图是在 ER 图上做的基础对象模型设计。
如果是一个经典的面向对象设计，它会把对象模型储存到缓存中，之后每次用户拿到对象模型就可以计算自己的权限。大家知道这里有两个问题：第一个问题，对象模型很大，它有很多的属性是与校权限没有关系的，比如用户的密码、电话号码、 email 、名字、图片等是与权限没有关系的；在任何角度而言都没有将它们放在内存中的必要性，因为用户在使用过程中并不会特别要求关注；比如，它的名字可能会频繁一点，但是其他的东西应该都很少，而且看名字的地方也不是特别多，尤其
是 email 、电话号码、密码等等都不会看。同样，角色中的名字虽然不多，但是一般也不会去看；在权限中间， id 和 name 也不太会去看。
所以每一个对象模型的中间，都会有一部分的属性对于校权限而言是没有意义的。大家知道缓存是一个有效的东西，速度很快，但是很贵、容量有限，所以在把一个东西放到缓存中时，是希望它在缓存中所占空间是越少越好的。对于校权限而言，它要放的就是用户的 id 作为 key ，之后值就可以直接决定用户的权限是什么。
三、 Redis 设计
其他的东西放入缓存中的意义不大，所以设计了在缓存中储存的东西。大家知道 Redis 是一个值键对的数据库，所以它只能储存一个对象，当然它还有更复杂的结构可以储存 list 、集合等等。大家现在看到的是权限，权限的 key 是 “ p _”+用户 id ，因为用户还有其他信息要缓存到这里，比如用户的名字；如果说是高频次使
用的话，也会将其进行缓存，它使用的是另一个东西，不会与权限混在一起。
因为用户要权限和用户要名字是在两个不同的场合，极少有用户同时要知道名字和权限两个信息，所以就没有必要将这两个信息存储到一起。可以分别用两个不同的东西做存储，大家现在可以看到存储的是用户的权限，而权限使用的是 Redis 中叫做 BitMap 的结构， BitMap 结构其实并不是 Redis 基础的存储结构； Redis 基础的存储结构是字符串和数据结构、列表、集合、排序列表、哈西曼基础的5种数据
类型。
BitMap 的形式是在字符串的基础上改进而成的，即它用一个字符串储存二进制的位图。
Redis 的字符串可以储存非常大的内容，最大可以储存512兆单个值（基本用不到）。单个值512兆，两个值占1 G ，二十个值就占20 G ，所以一般是不会用到这么大的值。
但是对于权限而言， BitMap 放到结构中是没有问题的，因为权限总共有三四百位，最多一千位，1024位有一千个值；所以打算用 BitMap 存储权限位。这里存在的问题是，对象模型如下图。
