Node.js中怎麼使用Redis？原來這麼簡單！

Node中怎麼使用Redis？以下這篇文章跟大家介紹一下Node.js中使用Redis的方法，你會發現原來這麼簡單，希望對大家有幫助！

之前的文章中我們其實留了兩個可以用redis優化的地方：

• 一個是我們的在做登入時，透過JWT已經實作了服務端產生token以及驗證客戶端發送的token訊息。 【相關教學推薦：nodejs影片教學 、程式設計影片】
• 實作文章按讚功能，採用的是將按讚資料直接寫入資料庫

JWT token 實作方式， 將基本資訊直接放在token中，以便於分散式系統使用， 但是我們沒有設定有限期（這個是可以實現的），且服務端無法主動讓token失效。而Redis天然支援過期時間，也能實現讓服務端主動使token過期。

當然不是說JWT token 不如 redis token實作方案好， 具體看使用的場景，這裡我們並不討論二者孰優孰劣，只是提供一種實現方案，讓大家知道如何實現。

1. 認識redis

對前端的小夥伴來說，Redis可能相對比較陌生，首先認識

Redis是什麼

Redis是一個開源（BSD授權）的，基於記憶體的資料結構儲存系統，它可以用作資料庫、快取和訊息中間件，是現在最受歡迎的NoSQL 資料庫之一。

其具備以下特性：

• 速度快
  • 單一節點讀110000次/s，寫81000次/s
  • 基於記憶體運行，效能高效
  • 用C 語言實現，離作業系統更近
• 持久化
  • 資料的更新將異步地保存到硬碟（RDB和AOF
• 多種資料結構
  • 不只是支援簡單的key-value 類型資料
  • 也支援：字串、hash、列表、集合、有序集合
• 支援多種程式語言等等

#Redis 典型使用場景

快取

快取可以說是Redis最常用的功能之一了，合理的快取不僅可以加快存取的速度，也可以減少後端資料庫的壓力。

排行系統

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

計數器應用

計數器的應用基本上和排行榜系統一樣，都是多數網站的普遍需求，如視頻網站的播放計數，電器網站的瀏覽數等等，但這些數量一般比較龐大，如果存到關係型資料庫，對MySQL或其他關係型資料庫的挑戰還是很大的，而Redis基本上可以說是天然支援計數器應用。

（視訊直播）訊息彈幕

直播間的線上用戶列表，禮物排行榜，彈幕訊息等信息，都適合使用Redis中的SortedSet結構進行存儲。

例如彈幕訊息，可使用ZREVRANGEBYSCORE排序返回，在Redis5.0中，新增了zpopmax，zpopmin指令，更方便訊息處理。

Redis的應用程式場景遠不止這些，Redis對傳統磁碟資料庫是一個重要的補充，是支援高並發存取的網路應用必不可少的基礎服務之一。

紙上談兵終覺淺，必須實戰一波~

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

• Redis 安裝
• Redis入門篇-基礎使用

可以快速的安裝、了解Redis資料型別以及常用的命令。

視覺化客戶端

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

RedisClient下載連結：https://github.com/caoxinyu/RedisClient

下載後直接雙擊redisclient-win32.x86.2.0.exe檔案執行即可

啟動後， 點選server -> add

##

連線後就可以看到整體情況了：

與SQL型資料不同，redis沒有提供新建資料庫的操作，因為它自帶了16（0 -15）個資料庫（預設使用0庫）。在同一個庫中，key是唯一存在的、不允許重複的，它就像一把“密鑰”，只能打開一把“鎖”。鍵值儲存的本質就是使用key來標識value，當想要檢索value時，必須使用與value對應的key進行查找.

Redis 認識作為文章前置條件，到這裡及結束了， 接下來進入正題~

本文主要使用Redis實作快取功能。

2. 在Nest.js中使用

版本狀況：

##函式庫版本Nest.jsV8.1.2

專案是基於Nest.js 8.x版本，與Nest.js 9.x版本使用有所不同， 後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, 這裡就不過多討論。

首先，我們在Nest.js專案中連接Redis, 連接Redis需要的參數：

REDIS_HOST：Redis 域名
REDIS_PORT：Redis 端口号
REDIS_DB： Redis 数据库
REDIS_PASSPORT：Redis 设置的密码

將參數寫入.env與.env. prod設定檔中：

使用Nest官方推薦的方法，只需要簡單的3個步驟：

1、引入依賴檔

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

Nest為各種快取存儲提供統一的API，內建的是記憶體中的資料存儲，但是也可使用cache-manager來使用其他方案，例如使用Redis來快取。

為了啟用緩存，導入ConfigModule, 並呼叫register()或registerAsync()傳入回應的設定參數。

2、建立module檔案src/db/redis-cache.module.ts， 實作如下：

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, //目标库,
          auth_pass:  configService.get('REDIS_PASSPORT') // 密码,没有可以不写
        };
      },
    }),
  ],
  providers: [RedisCacheService],
  exports: [RedisCacheService],
})
export class RedisCacheModule {}

• CacheModule的registerAsync方法採用Redis Store 設定進行通訊
• store 屬性值redisStore ，表示'cache-manager-redis-store' 函式庫
• isGlobal 屬性設定為true 來將其宣告為全域模組，當我們將RedisCacheModule在AppModule中匯入時， 其他模組就可以直接使用，不需要再次導入
• 由於Redis 資訊寫在設定檔中，所以採用registerAsync()方法來處理異步數據，如果是靜態數據， 可以使用register

3、新建redis-cache.service.ts檔, 在service實作快取的讀寫

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中導入RedisCacheModule即可。

調整 token 簽發及驗證流程

我們借助redis來實現token過期處理、token自動續期、以及用戶唯一登入。

• 過期處理：把使用者資訊及token放進redis，並設定過期時間
• token自動續期：token的過期時間為30分鐘，如果在這30分鐘內沒有操作，則重新登錄，如果30分鐘內有操作，就給token自動續一個新的時間，防止使用時斷線。
• 戶唯一登入：相同的帳號，不同電腦登錄，先登入的用戶會被後登入的擠下線

##token 過期處理

在登錄時，將jwt產生的token，存入redis,並設定有效期限為30分鐘。存入redis的key由使用者資訊組成， 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(&#39;SECRET&#39;),
+     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(&#39;token 已过期&#39;);
+   }
    const existUser = await this.authService.getUser(user);
    if (!existUser) {
      throw new UnauthorizedException(&#39;token不正确&#39;);
    }
    return existUser;
  }
}

用戶唯一登入

當使用者登入時，每次簽發的新的token,會覆蓋先前的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 已过期');
    }
+   if (token != cacheToken) {
+     throw new UnauthorizedException('token不正确');
+   }
    const existUser = await this.authService.getUser(user);
    if (!existUser) {
      throw new UnauthorizedException('token不正确');
    }
    return existUser;
  }

token自動續期

實作方案有多種，可以後台jwt產生

access_token（jwt有效期30分鐘）和 refresh_token, refresh_token有效期比access_token有效期長，客戶端快取此兩種token， 當access_token過期時， 客戶端再攜帶 refresh_token取得新的access_token。這種方案需要介面呼叫的開發人員配合。

我這裡主要介紹一下，純後端實作的token自動續期

實作流程:

①：jwt產生token時，有效期限設定為用不過期
②：redis 快取token時設定有效期限30分鐘
③：使用者攜帶token請求時， 若key存在，且value相同，則重新設定有效期限為30分鐘

設定jwt產生的token, 用不過期, 這部分程式碼是在

auth.module.ts檔中， 不了解的可以看文章Nest.js 實戰系列第二篇-實作註冊、掃碼登陸、jwt認證

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

然後再token認證通過後，重新設定過期時間， 因為使用的

cache-manager沒有透過直接更新有效期限方法，透過重新設定來實現：

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

到此，在Nest中實現token過期處理、token自動續期、以及用戶唯一登入都完成了， 登出登入時移除token比較簡單就不在這裡一一上代碼了。

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，如果你存token時， 希望存hash結構,使用cache-manager-redis-store時，會發現沒有提供hash值存取放方法（需要花點心思去發現）。

注意：如果使用nest-redis來實現redis緩存， 在Nest.js 8 版本下會報錯， 小夥伴可以使用@chenjm/nestjs-redis 來代替， 或參考issue上的解決方案：Nest 8 redis bug。

總結

原始碼位址：https://github.com/koala-coding/nest-blog

#更多程式相關知識，請訪問：程式設計教學！ ！

以上是Node.js中怎麼使用Redis？原來這麼簡單！的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！