面向切面编程实现Nestjs接口Api数据缓存

一、业务场景

在后端接口开发过程中，我们经常会谈论的话题，提高接口响应速度，前端接口调用后端接口响应时间的缩短，我们抛开数据库设计及后端代码的业务逻辑等问题。我们经常会听到说用redis做数据缓存，直接从内存中获取数据返回给客户端，减少后端程序对数据库的操作，提高接口的性能。使用方式

1、侵入式的方式，在需要缓存的接口代码里面不停的复制黏贴，将数据缓存到redis中，哪天如果不需要缓存了，又要去代码里面查找，删除
2、采用面向切面编程的思想，使用装饰器(注解)的方式，在需要缓存的接口上加上注解的方式，redis就会对该接口的数据进行缓存。

本文章使用的后端技术栈是nestjs结合该技术栈的拦截器、自定义装饰器、反射来实现无侵入式的方式来对后端接口缓存，前提是要你先安装redis数据库和会使用nestjs开发接口。

二、自定义装饰器

1、关于自定义装饰器参考官网

2、我们创建一个自定义装饰器加到路由上，然后在拦截器上通过反射原理来获取该装饰器中的内容

// redis.cache.api.ts文件内容import { applyDecorators, SetMetadata } from '@nestjs/common';
import { REDIS_CACHE_KEY, REDIS_CACHE_EX_SECOND_KEY } from '@src/constants';
import redisCacheConfig from '@src/config/redisCache.config';// 是否缓存
const isCache = true;/*** @Author: 水痕* @Date: 2021-03-09 17:05:19* @LastEditors: 水痕* @Description: 自定义装饰器,用于路由上装饰需要缓存的接口* @param {number} exSecond redis缓存过期时间,时间为妙* @return {*}*/
export function RedisCacheApi(exSecond: number = redisCacheConfig.redisEXSecond): any {return applyDecorators(SetMetadata(REDIS_CACHE_KEY, isCache),SetMetadata(REDIS_CACHE_EX_SECOND_KEY, exSecond));
}

在自定义装饰器中传递一个默认redis缓存时间,也同样接收自定义传递进来的时间，const isCache = true;是告诉拦截器，这个接口是要走redis缓存的。以下两个常量是随便定义的，仅仅可以区分不重名就可以。

/** 自定义redis缓存key，用于反射 */
export const REDIS_CACHE_KEY = '@@redis_cache_key';
/** 自定义redis缓存过期key，用于反射 */
export const REDIS_CACHE_EX_SECOND_KEY = '@@redis_cache_ex_second_key';

三、自定义拦截器

1、为什么我们要选择用拦截器来做数据缓存的拦截呢？

在nestjs中所谓的中间有:中间件、拦截器、守卫、过滤器等，我们从字面意义上来理解，既然是要拦截接口请求，根据redis中是否有数据来响应数据，如果没有也要到控制层，那么我们就需要一个双向通道的中间件，刚好拦截器适用我们使用。
2、关于拦截器官方地址

3、使用nest-cli自动生成拦截器代码

nest g interceptor interceptors/redisCache --no-spec
# or
nest g in interceptors/redisCache --no-spec

4、拦截器基本框架

@Injectable()
export class RedisCacheInterceptor implements NestInterceptor {// 依赖注入自定义的redis缓存服务constructor (private readonly redisCacheService: RedisCacheService,) { }async intercept(context: ExecutionContext, next: CallHandler): Promise<any> {// TODO// 核心代码区域}
}

5、RedisCacheService仅仅是对redis连接和使用redis字符串数据类型，来存储数据，参考代码如下

import { Injectable } from '@nestjs/common';
import { RedisService } from 'nestjs-redis';
import { Redis } from 'ioredis';@Injectable()
export class RedisCacheService {public client: Redis;constructor (private redisService: RedisService) { }onModuleInit() {this.getClient();}public getClient() {this.client = this.redisService.getClient();}/*** @Author: 水痕* @Date: 2020-01-17 14:53:37* @LastEditors: 水痕* @Description: 封装设置redis缓存的方法* @param key {String} key值 * @param value {String} key的值 * @param second {Number} 过期时间秒* @return: Promise<any>*/public async set(key: string, value: any, second?: number): Promise<any> {value = JSON.stringify(value);if (!second) {await this.client.set(key, value);} else {await this.client.set(key, value, 'EX', second);}}/*** @Author: 水痕* @Date: 2020-01-17 14:55:14* @LastEditors: 水痕* @Description: 设置获取redis缓存中的值* @param key {String} */public async get(key: string): Promise<any> {const data = await this.client.get(key);if (data) {return JSON.parse(data);} else {return null;}}
}

6、在拦截器的intercept方法中主要的思路是

通过反射的方式获取当前请求并且判断该接口是否加上了缓存标识(通过自定义装饰器实现的)
判断是否走缓存,如果不走缓存直接往下走，如果要走缓存，继续判断redis中是否已经存在数据
判断了要走缓存的接口，在里面根据当前请求去获取redis中是否存在缓存数据，有的话就直接返回给前端如果有缓存数据，那么直接返回节省响应时间，没有就继续走到控制器，从数据库中查询数据返回给前端

// 从上下文中获取request
const request: Request = context.switchToHttp().getRequest();
// 反射的方法获取接口是否需要缓存
const isCacheApi = Reflect.getMetadata(REDIS_CACHE_KEY, context.getHandler()) || Reflect.getMetadata(REDIS_CACHE_KEY, context.getClass());
// 获取缓存时间
const redisEXSecond = Reflect.getMetadata(REDIS_CACHE_EX_SECOND_KEY, context.getHandler()) || Reflect.getMetadata(REDIS_CACHE_EX_SECOND_KEY, context.getClass());

// 判断是否要走缓存
if (isCacheApi) {console.log('走缓存');const redisKey = this.redisCacheKey(request.method, request.url);const redisData = await this.redisCacheService.get(redisKey);if (redisData) {console.log('redis直接返回');return of(redisData);} else {console.log('后端');return next.handle().pipe(map(data => {// 将后端的返回的数据存储到redis数据库中this.redisCacheService.set(redisKey, data, redisEXSecond);return data;}));}
} else {console.log('不走缓存');return next.handle();
}

// 定义一个方法根据当前请求方式和请求url地址作为redis的key
private redisCacheKey(method: string, url: string): string {return `${method}:${url}`;
}

四、使用

1、在main.ts中全局使用拦截器，注意这里的拦截器的构造函数中有参数，我们需要反射来获取该服务

// 处理拦截器中调用服务层的策略
const reflectorEn = app.get<RedisCacheService>(RedisCacheService);
// 全局注册redis缓存接口
app.useGlobalInterceptors(new RedisCacheInterceptor(reflectorEn));

2、在我们需要拦截的接口上加上上面自定义的装饰器

@Get(':id')
// 直接在需要缓存的接口上加上就可以
@RedisCacheApi()
@HttpCode(HttpStatus.OK)
async findById(@Param('id', new ParseIntPipe()) id: number,
): Promise<any> {return await this.activityService.findById(id);
}

3、对于一些不变的数据(比如全部省市县、邮编)等数据表，可以在@RedisCacheApi()直接加一个redis过期时间，时间单位为表

五、使用`npm`包直接在项目中使用

对于这么好用的功能，本人自然会封装成npm包供大家一起简单使用，npm包地址，具体使用参考README.md文件，有不足的地方，可以直接联系我

附上去年开源的nestjs权限系统项目github地址，本人正在重写该项目，将来也会开源一个关于nestjs电商平台的后端接口。