项目介绍&功能实现

1.项目介绍&环境搭建

一个以社交平台为核心的轻电商项目，功能如下:

短信登录、商户查询缓存、优惠券秒杀、达人探店、好友关注、附近的商户、用户签到、UV统计

1.1项目架构

1.2项目环境搭建

1.2.1后端项目搭建

mysql的版本采用5.7及以上版本

（1）首先创建数据库，需要创建的表有：

• tb_user：用户表
• tb_user_info：用户详情表
• tb_shop：商品信息表
• tb_shop_type：商品类型表
• tb_blog：用户日记表（达人探店日记）
• tb_follow：用户关注表
• tb_voucher：优惠券表
• tb_voucher_order：优惠券的订单表

（2）导入项目依赖

<dependencies>
    <!--SpringBoot整合的redis-->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
    </dependency>
    <!--数据库连接池-->
    <dependency>
        <groupId>org.apache.commons</groupId>
        <artifactId>commons-pool2</artifactId>
    </dependency>
    <!--web-starter-->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>
    <!--mysql驱动-->
    <dependency>
        <groupId>mysql</groupId>
        <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
        <scope>runtime</scope>
        <version>5.1.47</version>
    </dependency>
    <!--Lombok-->
    <dependency>
        <groupId>org.projectlombok</groupId>
        <artifactId>lombok</artifactId>
        <optional>true</optional>
    </dependency>
    <!--springboot-test-starter-->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
        <scope>test</scope>
    </dependency>
    <!--mybatisplus-->
    <dependency>
        <groupId>com.baomidou</groupId>
        <artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>
        <version>3.4.3</version>
    </dependency>
    <!--hutool-->
    <dependency>
        <groupId>cn.hutool</groupId>
        <artifactId>hutool-all</artifactId>
        <version>5.7.17</version>
    </dependency>
</dependencies>

（3）application.yml配置文件

server:
  port: 8081
spring:
  application:
    name: hmdp
  datasource:
    driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
    url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/hmdp?useSSL=false&serverTimezone=UTC
    username: root
    password: 123456
  redis:
    host: 192.168.1.3
    port: 6379
    password: 123456
    lettuce:
      pool:
        max-active: 10
        max-idle: 10
        min-idle: 1
        time-between-eviction-runs: 10s
  jackson:
    default-property-inclusion: non_null # JSON处理时忽略非空字段
mybatis-plus:
  type-aliases-package: com.hmdp.entity # 别名扫描包
logging:
  level:
    com.hmdp: debug

1.2.2部署前端项目

这里部署已经实现好的前端项目

（1）解压文件：

（2）使用CMD窗口启动 nginx.exe：

（3）打开谷歌浏览器---右键页面，点击“检查”--地址栏访问 127.0.0.1:8080，即可看到页面：

（4）若要退出Nginx服务，只需在目录下运行命令 nginx -s quit

参考：Nginx关闭方法

2.功能01-短信登录

2.1基于Session实现登录

2.1.1思路分析

2.1.2代码实现

2.1.2.1发送短信验证码

发送短信验证码：

发送验证码的接口为：http://127.0.0.1:8080/api/user/code?phone=xxxxx<手机号>

请求方式：POST

请求路径：/user/code

请求参数：phone，电话号码

返回值：无

部分代码

（1）User类、UserDTO类（DTO类主要是为了存储非敏感数据）

package com.hmdp.entity;

import com.baomidou.mybatisplus.annotation.IdType;
import com.baomidou.mybatisplus.annotation.TableId;
import com.baomidou.mybatisplus.annotation.TableName;
import lombok.Data;
import lombok.EqualsAndHashCode;
import lombok.experimental.Accessors;

import java.io.Serializable;
import java.time.LocalDateTime;

/**
 * 用户实体类
 *
 * @author 李
 * @version 1.0
 */
@Data
@EqualsAndHashCode(callSuper = false)
//chain = true,则对应字段的setter方法调用后，会返回当前对象
@Accessors(chain = true)
@TableName("tb_user")
public class User implements Serializable {

    private static final long serialVersionUID = 1L;
    //用户id（主键）
    @TableId(value = "id", type = IdType.AUTO)
    private Long id;
    //手机号码
    private String phone;
    //密码
    private String password;
    //昵称
    private String nickName;
    //用户头像
    private String icon = "";
    //创建时间
    private LocalDateTime createTime;
    //更新时间
    private LocalDateTime updateTime;
}

package com.hmdp.dto;

import lombok.Data;

@Data
public class UserDTO {
    private Long id;
    private String nickName;
    private String icon;
}

（2）UserMapper

package com.hmdp.mapper;

import com.hmdp.entity.User;
import com.baomidou.mybatisplus.core.mapper.BaseMapper;

/**
 *  Mapper 接口
 *
 * @author 李
 * @version 1.0
 */
public interface UserMapper extends BaseMapper<User> {

}

（3）IUserService

package com.hmdp.service;

import com.baomidou.mybatisplus.extension.service.IService;
import com.hmdp.dto.LoginFormDTO;
import com.hmdp.dto.Result;
import com.hmdp.entity.User;

import javax.servlet.http.HttpSession;

/**
 *  服务类
 *
 * @author 李
 * @version 1.0
 */
public interface IUserService extends IService<User> {
    Result sendCode(String phone, HttpSession session);
}

（4）UserServiceImpl.java

package com.hmdp.service.impl;

import cn.hutool.core.util.RandomUtil;
import com.baomidou.mybatisplus.extension.service.impl.ServiceImpl;
import com.hmdp.dto.Result;
import com.hmdp.entity.User;
import com.hmdp.mapper.UserMapper;
import com.hmdp.service.IUserService;
import com.hmdp.utils.RegexUtils;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.stereotype.Service;

import javax.servlet.http.HttpSession;

/**
 * 服务实现类
 *
 * @author 李
 * @version 1.0
 */
@Slf4j
@Service
public class UserServiceImpl extends ServiceImpl<UserMapper, User> implements IUserService {

    @Override
    public Result sendCode(String phone, HttpSession session) {
        //1.校验手机号
        boolean phoneInvalid = RegexUtils.isPhoneInvalid(phone);
        //2.如果不符合，返回错误信息
        if (phoneInvalid) {//true表示不符合格式
            return Result.fail("手机号格式错误！");
        }
        //3.符合，生成验证码
        String code = RandomUtil.randomNumbers(6);//生成6位数的随机号码
        //4.保存验证码
        session.setAttribute("user", BeanUtil.copyProperties(user, UserDTO.class));
        //5.发送验证码(由于这里涉及到一些其他方的工具，先不做)
        log.debug("发送短信验证码成功，验证码={}", code);
        //6.返回OK
        return Result.ok();
    }
}

（2）UserController.java

package com.hmdp.controller;


import com.hmdp.dto.LoginFormDTO;
import com.hmdp.dto.Result;
import com.hmdp.entity.UserInfo;
import com.hmdp.service.IUserInfoService;
import com.hmdp.service.IUserService;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;

import javax.annotation.Resource;
import javax.servlet.http.HttpSession;

/**
 * 前端控制器
 *
 * @author 李
 * @version 1.0
 */
@Slf4j
@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController {
    @Resource
    private IUserService userService;

    /**
     * 发送手机验证码
     * @param phone 用户输入的手机号码
     * @param session session域
     * @return
     */
    @PostMapping("code")
    public Result sendCode(@RequestParam("phone") String phone, HttpSession session) {
        //发送短信验证码并保存验证码
        return userService.sendCode(phone,session);
    }
}

测试：输入手机号，点击发送验证码，后台输出如下：

2.1.2.2短信验证码登录/注册

当点击登录的时候，前端发送的请求如下：

发送验证码的接口为：http://127.0.0.1:8080/api/user/login

请求方式：POST

请求路径：/user/login

请求参数：phone，code

返回值：无

部分代码

（1）修改IUserService.java，声明login()方法

package com.hmdp.service;

import ...

/**
 * 服务类
 *
 * @author 李
 * @version 1.0
 */
public interface IUserService extends IService<User> {
    Result login(LoginFormDTO loginForm, HttpSession session);
}

（3）修改UserServiceImpl.java，实现login()

package com.hmdp.service.impl;

import cn.hutool.core.util.RandomUtil;
import com.baomidou.mybatisplus.extension.service.impl.ServiceImpl;
import com.hmdp.dto.LoginFormDTO;
import com.hmdp.dto.Result;
import com.hmdp.entity.User;
import com.hmdp.mapper.UserMapper;
import com.hmdp.service.IUserService;
import com.hmdp.utils.RegexUtils;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.stereotype.Service;

import javax.servlet.http.HttpSession;

import static com.hmdp.utils.SystemConstants.USER_NICK_NAME_PREFIX;

/**
 * 服务实现类
 *
 * @author 李
 * @version 1.0
 */
@Slf4j
@Service
public class UserServiceImpl extends ServiceImpl<UserMapper, User> implements IUserService {
    //...

        @Override
    public Result login(LoginFormDTO loginForm, HttpSession session) {
        //1.校验手机号
        String phone = loginForm.getPhone();
        if (RegexUtils.isPhoneInvalid(phone)) {
            //如果不符合，返回错误信息
            return Result.fail("手机号格式错误！");
        }

        //2.校验验证码
        Object cacheCode = session.getAttribute("code");
        String code = loginForm.getCode();
        if (cacheCode == null || !cacheCode.toString().equals(code)) {
            //cacheCode == null 说明没有发过验证码，因为session里面没有存放
            //!cacheCode.toString().equals(code) == true
            //说明用户输入的验证码和session的不一致
            return Result.fail("验证码错误");
        }

        //3.根据手机号查询用户是否已经注册
        User user = query().eq("phone", phone).one();
        if (user == null) {
            //若不存在，则在创建用户
            user = createUserWithPhone(phone);
        }

        //4.保存用户到session(这里只保存id、昵称、手机号)
        session.setAttribute("user", BeanUtil.copyProperties(user, UserDTO.class));

        return Result.ok();
    }

    private User createUserWithPhone(String phone) {
        //1.创建用户
        User user = new User();
        //设置手机号
        user.setPhone(phone);
        //设置昵称，初始值为随机的15位字符串
        user.setNickName(USER_NICK_NAME_PREFIX + RandomUtil.randomString(10));
        //2.保存用户到DB
        save(user);
        return user;
    }
}

（3）修改UserController

/**
 * 登录功能
 * @param loginForm 登录参数：包含手机号+验证码，或手机号+密码
 * @param session session域
 */
@PostMapping("/login")
public Result login(@RequestBody LoginFormDTO loginForm, HttpSession session){
    //实现登录功能
    return userService.login(loginForm,session);
}

（4）测试：前端输入手机号码，和验证码，点击登录

后台输出：

2.1.2.3校验登录状态

以上的逻辑放到拦截器去实现，并使用ThreadLocal去保存用户信息，实现线程安全。

（1）创建拦截器 LoginInterceptor

package com.hmdp.interceptor;

import cn.hutool.http.HttpStatus;
import com.hmdp.dto.UserDTO;
import com.hmdp.entity.User;
import com.hmdp.utils.UserHolder;
import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;

/**
 * @author 李
 * @version 1.0
 * 登录拦截器
 */
public class LoginInterceptor implements HandlerInterceptor {
    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        //1.获取session中的用户
        HttpSession session = request.getSession();
        UserDTO userDTO = (UserDTO) session.getAttribute("user");
        //2.判断用户是否登录过
        if (userDTO == null) {
            //如果没有登录过，拦截，返回状态码-401
            response.setStatus(HttpStatus.HTTP_UNAUTHORIZED);
            return false;//拦截
        }
        //3.如果存在，保存用户到ThreadLocal
        UserHolder.saveUser(userDTO);//这里是一个工具类，自动创建ThreadLocal
        ThreadLocal<UserDTO> userThreadLocal = new ThreadLocal<UserDTO>();
        userThreadLocal.set(userDTO);
        //4.放行
        return true;
    }

    @Override
    public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception {
        //移除用户（根据当前线程，移除用户信息）
        /**
         * 为什么要移除用户？
         * 因为ThreadLocal对应的是一个线程的中数据
         * 每次http请求，tomcat都会创建一个新的线程
         * 但是一次http请求结束后，如果web容器使用了线程池（线程被重复利用），
         * 问题一：ThreadLocal的生命周期不等于一次Request的生命周期，造成获取threadLocal内数据异常
         * 问题二：内存溢出，ThreadLocal依赖没有释放，无法GC
         * 因此，需要手动移除数据
         */
        UserHolder.removeUser();
    }
}

（2）配置拦截器 MvcConfig

package com.hmdp.config;

import com.hmdp.interceptor.LoginInterceptor;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.InterceptorRegistry;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebMvcConfigurer;

/**
 * @author 李
 * @version 1.0
 */
@Configuration
public class MvcConfig implements WebMvcConfigurer {
    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        registry.addInterceptor(new LoginInterceptor())
                .addPathPatterns().
                excludePathPatterns(
                        "/shop/**",
                        "/voucher/**",
                        "/shop-type/**",
                        "/upload/**",
                        "/blog/hot",
                        "/user/login",
                        "/user/code"
                );
    }
}

（3）修改UserController，获取当前登录用户信息，并返回

/**
 * @return 返回当前登录用户的信息
 */
@GetMapping("/me")
public Result me() {
    //获取当前登录的用户并返回
    UserDTO user = UserHolder.getUser();
    return Result.ok(user);
}

（4）测试：登录用户

后台输出：

返回的响应：

前端成功显示登录后的用户信息：

2.2集群的session共享问题

集群的Session共享问题：多台Tomcat并不共享它们之间的Session存储空间，如果有多台tomcat服务器，当请求切换到不同tomcat服务时，会导致数据丢失的问题。

（1）问题具体分析：

如上，当请求进入Nginx时，Nginx会做一个负载均衡（一般是对tomcat集群进行轮询）。

假设用户的请求第一次被负载均衡到了tomcat_1，例如之前的登录验证，那么tomcat_1就会将信息保存到它的session域中；

如果用户第二次的请求被负载均衡到了tomcat_2，当tomcat_2要去获取验证码或者用户信息的时候，由于多台tomcat不能共享它们之间的Session存储空间，导致tomcat_2不能获取存储在tomcat_1的session数据，表现出来就是数据丢失的问题。

（2）解决方案：

如图，session的替代方案必须满足：数据共享、内存存储（快）、k-v结构（方便存/取数据）。

如果使用redis，则刚好可以满足这些需求：

首先，redis是在tomcat之外的一个存储方案，所有的tomcat都可以访问到，解决了数据共享问题；

其次，redis是内存存储，性能很强，读写很快，读写延时基本上是在微秒级别；

最后，redis是k-v结构，方便数据的存取。

综上，我们下面将会使用redis来实现session登录。

2.3基于Redis实现共享session登录

2.3.1思路分析

（1）发送短信验证码：

如左图所示，当用户发送短信验证码时，将生成的验证码存入到redis中，为了让一个手机号码对应一个验证码，这里使用手机号作为key，value则是验证码。（使用Redis-String类型）

（2）短信验证码登录、注册：

使用redis代替之后，我们在获取短信验证码的时候，也使用手机号为key去取验证码，这就解决了发送和登录手机号可能不一致的问题。如果需要保存用户信息，可以使用Redis-Hash类型。

（3）登录状态校验：

session机制：之前直接使用session存储用户信息后，tomcat会自动给浏览器返回一个cookie（包含jsessionid），每次向服务端发送请求时，都会自动携带。这样tomcat根据jsessionid，就能自动找到session，也就能找到session里的数据。

登录成功后，会存储一个token到redis中作为key，value就是用户信息。我们可以模仿jsessionid，存储token到redis时，同时将token放到cookie中，返回给客户端，之后每次客户端发送请求，都会携带token，服务器就可以获取token，到redis去获取用户信息，从而进行一系列业务流程。

登录凭证token保存在前端浏览器：前端代码会存储token到SessionStorage中，设置request拦截器，将用户token放入请求头中。这样，每次发送请求的时候都会使用token作为请求头。我们在服务端就可以获取token数据校验。

2.3.2代码实现

2.3.2.1发送短信验证码

在2.1代码的基础上修改

修改UserServiceImpl.java的sendCode()方法

@Resource
private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

@Override
public Result sendCode(String phone, HttpSession session) {
    //1.校验手机号
    boolean phoneInvalid = RegexUtils.isPhoneInvalid(phone);
    //2.如果不符合，返回错误信息
    if (phoneInvalid) {//true表示不符合格式
        return Result.fail("手机号格式错误！");
    }
    //3.符合，生成验证码
    String code = RandomUtil.randomNumbers(6);//生成6位数的随机号码

    //4.保存验证码到 redis中，这里的 key 最好使用业务前缀作为区分
    // set key value ex
    stringRedisTemplate.opsForValue()
            .set(LOGIN_CODE_KEY + phone, code, LOGIN_CODE_TTL, TimeUnit.MINUTES);
    
    //5.发送验证码(由于这里涉及到一些其他方的工具，先不做)
    log.debug("发送短信验证码成功，验证码={}", code);
    //6.返回OK
    return Result.ok();
}

2.3.2.2短信验证码登录/注册

修改UserServiceImpl.java的login()方法

@Override
public Result login(LoginFormDTO loginForm, HttpSession session) {
    //1.校验手机号
    String phone = loginForm.getPhone();
    if (RegexUtils.isPhoneInvalid(phone)) {
        //如果不符合，返回错误信息
        return Result.fail("手机号格式错误！");
    }

    //2.从redis获取验证码并校验
    String cacheCode = stringRedisTemplate.opsForValue().get(LOGIN_CODE_KEY + phone);
    String code = loginForm.getCode();
    if (cacheCode == null || !cacheCode.equals(code)) {
        return Result.fail("验证码错误");
    }

    //3.根据手机号查询用户是否已经注册
    User user = query().eq("phone", phone).one();
    if (user == null) {
        //若不存在，则在创建用户
        user = createUserWithPhone(phone);
    }

    //4.保存用户到redis中 (这里只保存id、昵称、手机号)
    //随机生成token，作为登录令牌
    String token = UUID.randomUUID().toString(true);
    //将user对象转为redis-hash
    UserDTO userDTO = BeanUtil.copyProperties(user, UserDTO.class);
    //使用工具类转(指定转换后的数据类型为String)
    Map<String, Object> map = BeanUtil.beanToMap(userDTO, new HashMap<>(), 
                    CopyOptions.create()
                    .setIgnoreNullValue(true)
                            .setFieldValueEditor((fieldName, fieldValue) -> fieldValue.toString()));
    //存储到redis中,设置有效期为30分钟
    stringRedisTemplate.opsForHash().putAll(LOGIN_USER_KEY + token, map);
    stringRedisTemplate.expire(LOGIN_USER_KEY + token, LOGIN_USER_TTL, TimeUnit.MINUTES);


    //5.将token返回客户端
    return Result.ok(token);
}

2.3.2.3校验登录状态

（1）修改LoginInterceptor.java

在上述代码中，我们设置了token在redis中的过期时间。但是和session不同，redis的过期时间是绝对时间，即在设定的时间内，无论有没有使用到token，从设定的那一刻起一直到第30分钟，该数据都会被删除。

因此，我们需要在拦截器中重新设置redis的token信息：每当用户有操作时，拦截器就重新设置过期时间。

package com.hmdp.interceptor;

import cn.hutool.core.bean.BeanUtil;
import cn.hutool.core.util.StrUtil;
import cn.hutool.http.HttpStatus;
import com.hmdp.dto.UserDTO;
import com.hmdp.utils.UserHolder;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

import static com.hmdp.utils.RedisConstants.LOGIN_USER_KEY;
import static com.hmdp.utils.RedisConstants.LOGIN_USER_TTL;

/**
 * @author 李
 * @version 1.0
 * 登录拦截器
 */
public class LoginInterceptor implements HandlerInterceptor {

    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

    //不能使用注解@Component将拦截器注入到spring容器中！！
    //因为拦截器是在spring容器初始化之前执行的
    //因此这里使用构造器设置，在注册拦截器的时候去注入
    public LoginInterceptor(StringRedisTemplate stringRedisTemplate) {
        this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate;
    }

    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        //1.获取请求头中的token
        String token = request.getHeader("authorization");
        //如果浏览器的token为空
        if (StrUtil.isBlank(token)) {
            //拦截，返回状态码-401
            response.setStatus(HttpStatus.HTTP_UNAUTHORIZED);
            return false;//拦截
        }
        //2.基于token获取redis中的用户
        String key = LOGIN_USER_KEY + token;
        Map<Object, Object> userMap =
                stringRedisTemplate.opsForHash().entries(key);
        //3.判断用户是否存在
        if (userMap.isEmpty()) {
            //拦截，返回状态码-401
            response.setStatus(HttpStatus.HTTP_UNAUTHORIZED);
            return false;//拦截
        }
        //4.如果存在，将查询到的Hash数据转为UserDTO对象
        UserDTO userDTO =
                BeanUtil.fillBeanWithMap(userMap, new UserDTO(), false);
        //5.然后保存到ThreadLocal
        UserHolder.saveUser(userDTO);
        //6.刷新token有效期(30mins)
        stringRedisTemplate.expire(key, LOGIN_USER_TTL, TimeUnit.MINUTES);
        //7.放行
        return true;
    }

    @Override
    public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception {
        //移除用户（根据当前线程，移除用户信息）
        UserHolder.removeUser();
    }
}

（2）修改配置类 MvcConfig.java

不能使用注解@Component将拦截器注入到spring容器中！！因为拦截器是在spring容器初始化之前执行的，因此这里使用构造器设置，在注册拦截器的时候去注入

2.3.2.4测试

（1）启动redis服务器，重启项目。

（2）输入手机号，输入验证码，点击登录

（3）成功登录，显示个人主页

（4）redis存储的数据如下：

短信验证码：

token：

测试通过。

2.3.3总结

（1）基于Redis实现实现短信登录改造的点：

• 发送短信验证码时，把短信验证码作为value，使用手机号作为key，存入redis中。

  确保了：a.每个手机号都有唯一的验证码；b.用户登录时可以基于手机号来获取验证码，从而实现验证

• 短信登录时，保存用户信息到redis（key-token，value-用户信息），同时返回token给用户浏览器，保存在浏览器的SessionStorage。每次校验登录状态，都会从中取出token进行校验。

（2）Redis代替Session需要考虑的问题：

• 选择合适的数据结构
• 选择合适的key
• 选择合适的存储粒度