从SpringBoot构建十万博文聊聊高并发文章浏览量设计

前言

在经历了，缓存、限流、布隆穿透等等一系列加强功能，十万博客基本算是成型，网站上线以后也加入了百度统计来见证十万+ 的整个过程。

但是百度统计并不能对每篇博文进行详细的浏览量统计，如果做一些热点博文排行、48小时排行之类统计，还需要引入浏览量统计功能。

设计

通常情况下，我们只需要每次请求浏览量+1，但是这样真的好吗？或者更直白的讲，真实浏览数准确吗？

UPDATE blog SET views = views+1 WHERE id=?

参考了多个社区博客的设计，因为并不十分清楚其后端实现过程，只能从前端得出以下结论。

慕课网手记：无论是用户登录模式还是用户状态，每次刷新页面浏览数都会 +1。
51CTO博客：无论是用户登录模式还是用户状态，每次刷新页面浏览数都会 +1。
简书：用户登录模式下，无论如何刷新浏览数都不会新增，但是游客状态下每次刷新浏览数都会+1。
博客园：无论是用户登录模式还是用户状态，每次刷新页面浏览数都不变，即使隔天访问，也不变，没细测。
微信公众号：只能是用户登录状态，每次刷新浏览数基本不变，有时候会出现由多变少的情况，不知道大家有没有发现。
CSDN博客：无论是用户登录模式还是用户状态，每次刷新页面浏览数都不变，但是隔天访问，浏览数会+1，没细测。

基于以上社区的数据，直接 Pass 掉前两位，总结了以下几种方案，都是基于缓存标识实现。

如果游客或者登录用户访问，按照 IP + 文章 ID 维度增加浏览数，那局域网中怎么算？
如果是游客访问，按照 IP + 浏览器SessionId + 文章 ID 维度增加浏览数，可能解决局域网问题，那么关闭浏览器，重新打开又怎么算？
如果是登录用户，用户ID + 文章 ID 维度增加浏览数，那么游客在登录后算不算一个浏览数，或者是用户换个 IP 登录算不算？

所以说，怎么算都不准确，浏览数本身就是一个不需要太精确的功能，不要想太多，直接使用 IP + 文章ID 维度即可。

方案

方案一

得到 GET 请求，在限流之后，缓存之前，判断缓存中是否存在 IP+ 文章ID是否存在 Key。

如果存在，说明之前浏览过，就什么也不做。如果没有，就加上这个 Key，根据业务设置缓存失效时间，然后更新数据库浏览量+1，下面是代码实现：

//获取 Key
String key = IPUtils.getIpAddr()+":blog:"+id;
//判断是否存在
boolean flag =  redisUtil.hasKey(key);
if(!flag){
    //设置缓存标识并更新数据库
    redisUtil.set(key,"true",36000);
    String nativeSql = "UPDATE blog SET views = views+1 WHERE id=?";
    dynamicQuery.nativeExecuteUpdate(nativeSql,new Object[]{id});
}

方案二

这样基本能保证真实的博文浏览量，你以为就这么结束了吗？我们做的可是一个高并发的博客，直接落库，显得不是逼格太 Low 了！

为了进一步提升性能力，来做下一步优化，判断不存在之后，先不急于更新数据库，先在 Redis 里给这篇文章的浏览量+1，Key 为 viewCount:articleId，value 为缓存的浏览量。然后设置一个定时任务，定时更新 Redis 缓存数据到数据库。

这样，是不是逼格一下子提升了好几个档次！！！下面来介绍一款更有逼格的第三方计数工具。

方案三

一款高并发计数神器 Redis HyperLogLog，她是用来做基数统计的算法，优点是，在输入元素的数量或者体积非常非常大时，计算基数所需的空间总是固定的、并且是很小的。

在 Redis 里面，每个 HyperLogLog 键只需要花费 12 KB 内存，就可以计算接近 2^64 个不同元素的基数。这和计算基数时，元素越多耗费内存就越多的集合形成鲜明对比。

什么是基数？比如数据集 {1, 3, 5, 7, 5, 7, 8}，那么这个数据集的基数集为 {1, 3, 5 ,7, 8}, 基数(不重复元素)为5。

为了校验准确性，博主特意测试了一下，分别测试了，20000 和 100000 的数据量，基本上用了 12KB。

在测试之前 info 查询一下：

used_memory_human:910.14K

测试之后，可以说基本差不多：

used_memory_human:922.27K

下面我们通过代码来实现，引入 redis starter：

<dependency>
       <groupId>org.springframework.boot</groupId>
       <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>

这里，我们只需要两个API即可：

/**
 * 计数
 * @param key
 * @param value
 */
public void add(String key, Object... value) {
    redisTemplate.opsForHyperLogLog().add(key,valu);
}
/**
  * 获取总数
  * @param key
  */
public Long size(String key) {
    return redisTemplate.opsForHyperLogLog().size(key);
}

然后写个AOP：

@Around("ServiceAspect()")
public  Object around(ProceedingJoinPoint joinPoint) {
     Object[] object = joinPoint.getArgs();
     Object blogId = object[0];
     Object obj = null;
     try {
         String value = IPUtils.getIpAddr();
         String key = "viewCount:" + blogId;
         // key 为 文章ID，Value 为请求IP地址
         redisUtil.add(key,value);
         obj = joinPoint.proceed();
     } catch (Throwable e) {
         e.printStackTrace();
     }
     return obj;
}

博文请求：

/**
  * 博文
  */
@RequestMapping("{id}.shtml")
public String page(@PathVariable("id") Long id, ModelMap model) {
     try{
         Blog blog = blogService.getById(id);
         String key = "viewCount:"+id;
         Long views = redisUtil.size(key);
         //直接从缓存中获取并与之前的数量相加
         blog.setViews(views+blog.getViews());
         model.addAttribute("blog",blog);
     } catch (Throwable e) {
         return  "error/404";
     }
     return  "article";
}

业务代码：

/**
  * 执行顺序
  * 1）限流
  * 2）布隆
  * 3）计数
  * 4) 缓存
  * @param id
  * @return
  */
@Override
@ServiceLimit(limitType= ServiceLimit.LimitType.IP)
@BloomLimit
@HyperLogLimit
@Cacheable(cacheNames ="blog")
public Blog getById(Long id) {
     String nativeSql = "SELECT * FROM blog WHERE id=?";
     return dynamicQuery.nativeQuerySingleResult(Blog.class,nativeSql,new Object[]{id});
}

最后，写个定时任务，夜间入库：

@Scheduled(cron = "0 30 23 * * ?")
public void createHyperLog() {
     logger.info("计数落库开始");
     String nativeSql = "SELECT id FROM blog";
     List<Object> list = dynamicQuery.query(nativeSql,new Object[]{});
     list.forEach(blogId ->{
         String key  = "viewCount:"+blogId;
         Long views = redisUtil.size(key);
         if(views>0){
             String updateSql = "UPDATE blog SET views=views+? WHERE id=?";
                dynamicQuery.nativeExecuteUpdate(updateSql,new Object[]{views,blogId});
                redisUtil.del(key);
         }
     });
     logger.info("计数落库结束");
}