Memorizzazione nella cache dei dati con Memorystore

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Le applicazioni web scalabili ad alte prestazioni spesso utilizzano di archiviazione permanente i dati della cache davanti o al posto di una solida archiviazione permanente per alcune attività. Ti consigliamo di utilizzare Memorystore for Redis come servizio di memorizzazione nella cache. Tieni presente che Memorystore for Redis non offre un livello gratuito. Per i dettagli, vedi Prezzi di Memorystore.

Prima di iniziare, assicurati che l'app rimanga all'interno Quote di Memorystore for Redis

Quando utilizzare una cache in memoria

I dati delle sessioni, le preferenze utente e altri dati restituiti dalle query per le pagine web sono buoni candidati per la memorizzazione nella cache. In generale, se una query eseguita di frequente restituisce un insieme di risultati che non devono necessariamente essere visualizzati nell'app, puoi memorizzare nella cache i risultati. Le richieste successive possono controllare la cache ed eseguire query solo se i risultati non sono presenti o sono scaduti.

Se memorizzi un valore solo in Memorystore senza eseguirne il backup nello spazio di archiviazione permanente, assicurati che l'applicazione si comporti in modo accettabile se il valore scade e viene rimosso dalla cache. Ad esempio, se l'assenza improvvisa degli dati di sessione di un utente causa il malfunzionamento della sessione, questi dati dovrebbero probabilmente essere archiviati nel database oltre che in Memorystore.

Informazioni sulle autorizzazioni di Memorystore

Ogni interazione con un servizio Google Cloud deve essere autorizzata. Per Ad esempio, per interagire con un database Redis ospitato da Memorystore, la tua app deve fornire le credenziali di un account autorizzato ad accedere Memorystore.

Per impostazione predefinita, l'app fornisce le credenziali dell'account di servizio predefinito di App Engine, che è autorizzato ad accedere ai database nello stesso progetto dell'app.

Se una delle seguenti condizioni è vera, devi usare un'alternativa tecnica di autenticazione che fornisce esplicitamente le credenziali:

• L'app e il database Memorystore si trovano in progetti Google Cloud diversi.

• Hai modificato i ruoli assegnati all'App Engine predefinito l'account di servizio.

Per informazioni sulle tecniche di autenticazione alternativa, consulta Configurare l'autenticazione per le applicazioni di produzione da server a server.

Panoramica dell'utilizzo di Memorystore

Per utilizzare Memorystore nella tua app:

1. Configurare Memorystore for Redis per creare un'istanza Redis su Memorystore Accesso VPC serverless utilizzato dalla tua app per comunicare con Redis.

2. Installa una libreria client per Redis e utilizza i comandi Redis per memorizzare nella cache i dati.

   Memorystore for Redis è compatibile con qualsiasi libreria client per Redis.

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   Questa guida descrive l'utilizzo dei redigo libreria client per inviare comandi Redis dalla tua app.

   Java

   Questa guida descrive l'utilizzo della libreria client Jedis per inviare comandi Redis dalla tua app. Per informazioni dettagliate sull'utilizzo di Jedis, consulta la wiki di Jedis.

   Node.js

   Questa guida descrive l'utilizzo della libreria client node_redis per inviare comandi Redis dalla tua app.

   PHP

   Questa guida descrive l'utilizzo della libreria client PHPRedis per inviare comandi Redis dalla tua app.

   Python

   Questa guida descrive l'utilizzo dei redis-py 3.0 libreria client per inviare comandi Redis dalla tua app.

   Ruby

   Questa guida descrive l'utilizzo dei redis-rb libreria client per inviare comandi Redis dalla tua app.

3. Prova gli aggiornamenti.

4. Esegui il deployment dell'app in App Engine.

Configurazione di Memorystore for Redis

Per configurare Memorystore for Redis:

1. Crea un'istanza Redis in Memorystore.

   Quando ti viene richiesto di selezionare una regione per l'istanza Redis, seleziona stessa regione in cui si trova l'app di App Engine.

2. Prendi nota dell'indirizzo IP e del numero di porta dell'istanza Redis che crei. Utilizzerai queste informazioni quando crei un client Redis nel codice.

3. Connetti App Engine a una rete VPC. La tua app può comunicare con Memorystore solo tramite un connettore VPC.

   Assicurati di aggiungere le informazioni di connessione VPC al file app.yaml come descritto in Configurare l'app con il connettore.

Installazione delle dipendenze

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Per rendere disponibile la libreria client redigo alla tua app quando viene eseguita in App Engine, aggiungila alle dipendenze dell'app. Ad esempio, se utilizzi un file go.mod per dichiarare le dipendenze, aggiungi la seguente riga al file go.mod:

module github.com/GoogleCloudPlatform/golang-samples/tree/master/memorystore/redis

Scopri di più su come specificare le dipendenze per la tua app Go.

Java

Rendere la libreria client Jedis disponibile per la tua app durante l'esecuzione in App Engine, aggiungi la libreria alle dipendenze dell'app. Ad esempio, se utilizzi Maven, aggiungi la seguente dipendenza al file pom.xml:

<dependency>
  <groupId>redis.clients</groupId>
  <artifactId>jedis</artifactId>
  <version>5.1.0</version>
</dependency>

Node.js

Per rendere disponibile la libreria client node_redis per la tua app durante l'esecuzione in App Engine, aggiungi la libreria al file package.json dell'app.

Ad esempio:

{
  "name": "memorystore-redis",
  "description": "An example of using Memorystore(Redis) with Node.js",
  "version": "0.0.1",
  "private": true,
  "license": "Apache Version 2.0",
  "author": "Google Inc.",
  "engines": {
    "node": ">=16.0.0"
  },
  "dependencies": {
    "redis": "^4.0.0"
  }
}

Scopri di più su come specificare le dipendenze per la tua app Node.js.

PHP

Per rendere disponibile la libreria client PHPRedis per la tua app quando viene eseguita in App Engine, aggiungi l'estensione redis.so al file php.ini dell'app. Ad esempio:

; Enable the Redis extension on App Engine
extension=redis.so

Per ulteriori informazioni sull'attivazione delle estensioni PHP in App Engine, vedi Caricabili dinamicamente .

Python

Rendere la libreria client Redis disponibile per la tua app durante l'esecuzione in App Engine, aggiungi la riga seguente all'interfaccia File requirements.txt:

  redis

Il runtime Python 3 di App Engine caricherà automaticamente tutte le librerie il file requirements.txt dell'app quando eseguire il deployment dell'app.

Per lo sviluppo locale, ti consigliamo di installare le dipendenze in un ambiente virtuale come venv.

Ruby

Per rendere disponibile la libreria client redis-rb alla tua app quando viene eseguita in App Engine, aggiungila al file Gemfile dell'app.

  source "https://cloud.google.com/memorystore"

  gem "redis-rb"

Creazione di un client Redis

Per interagire con un database Redis, il codice deve creare un client Redis per gestire la connessione al database Redis. Le seguenti sezioni descrivono creando un client Redis utilizzando la libreria client Redis.

Specifica delle variabili di ambiente

La libreria client Redis utilizza due variabili di ambiente per assemblare l'URL del database Redis:

• Una variabile per identificare l'indirizzo IP del database Redis creato in Memorystore.
• Una variabile per identificare il numero di porta del database Redis che hai creato in Memorystore.

Ti consigliamo di definire queste variabili nel file app.yaml dell'app anziché direttamente nel codice. In questo modo, è più facile eseguire l'app diversi ambienti, come un ambiente locale e App Engine. Scopri di più sulle variabili di ambiente nella pagina di riferimento app.yaml.

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Ad esempio, aggiungi le seguenti righe al file app.yaml:

  env_variables:
       REDISHOST: '10.112.12.112'
       REDISPORT: '6379'

Java

Ad esempio, aggiungi le seguenti righe al file app.yaml:

  env_variables:
       redis.host: '10.112.12.112'
       redis.port: '6379'

Node.js

Ad esempio, aggiungi le seguenti righe al file app.yaml:

  env_variables:
       REDISHOST: '10.112.12.112'
       REDISPORT: '6379'

PHP

Ad esempio, aggiungi le seguenti righe al file app.yaml:

  env_variables:
       REDIS_HOST: '10.112.12.112'
       REDIS_PORT: '6379'

Python

Ad esempio, aggiungi le seguenti righe al file app.yaml:

  env_variables:
       REDISHOST: '10.112.12.112'
       REDISPORT: '6379'

Ruby

Ad esempio, aggiungi le seguenti righe al file app.yaml:

  env_variables:
       REDISHOST: '10.112.12.112'
       REDISPORT: '6379'

Importazione di Redis e creazione del client

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Dopo aver definito le variabili di ambiente REDISHOST e REDISPORT, utilizza le seguenti righe per importare la libreria redigo, creare un pool di connessioni e recuperare un client Redis dal pool:

// Command redis is a basic app that connects to a managed Redis instance.
package main

import (
	"fmt"
	"log"
	"net/http"
	"os"

	"github.com/gomodule/redigo/redis"
)

var redisPool *redis.Pool

func incrementHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	conn := redisPool.Get()
	defer conn.Close()

	counter, err := redis.Int(conn.Do("INCR", "visits"))
	if err != nil {
		http.Error(w, "Error incrementing visitor counter", http.StatusInternalServerError)
		return
	}
	fmt.Fprintf(w, "Visitor number: %d", counter)
}

func main() {
	redisHost := os.Getenv("REDISHOST")
	redisPort := os.Getenv("REDISPORT")
	redisAddr := fmt.Sprintf("%s:%s", redisHost, redisPort)

	const maxConnections = 10
	redisPool = &redis.Pool{
		MaxIdle: maxConnections,
		Dial:    func() (redis.Conn, error) { return redis.Dial("tcp", redisAddr) },
	}

	http.HandleFunc("/", incrementHandler)

	port := os.Getenv("PORT")
	if port == "" {
		port = "8080"
	}
	log.Printf("Listening on port %s", port)
	if err := http.ListenAndServe(":"+port, nil); err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
}

Java

Quando utilizzi la libreria Jedis, ti consigliamo di creare un JedisPool e di utilizzare il pool per creare un client. Le seguenti righe di codice utilizzano le variabili di ambiente redis.host e redis.port che hai definito in precedenza per creare un pool:

package com.example.redis;

import java.io.IOException;
import java.util.Properties;
import javax.servlet.ServletContextEvent;
import javax.servlet.ServletContextListener;
import javax.servlet.annotation.WebListener;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig;

@WebListener
public class AppServletContextListener implements ServletContextListener {

  private Properties config = new Properties();

  private JedisPool createJedisPool() throws IOException {
    String host;
    Integer port;
    config.load(
        Thread.currentThread()
            .getContextClassLoader()
            .getResourceAsStream("application.properties"));
    host = config.getProperty("redis.host");
    port = Integer.valueOf(config.getProperty("redis.port", "6379"));

    JedisPoolConfig poolConfig = new JedisPoolConfig();
    // Default : 8, consider how many concurrent connections into Redis you will need under load
    poolConfig.setMaxTotal(128);

    return new JedisPool(poolConfig, host, port);
  }

  @Override
  public void contextDestroyed(ServletContextEvent event) {
    JedisPool jedisPool = (JedisPool) event.getServletContext().getAttribute("jedisPool");
    if (jedisPool != null) {
      jedisPool.destroy();
      event.getServletContext().setAttribute("jedisPool", null);
    }
  }

  // Run this before web application is started
  @Override
  public void contextInitialized(ServletContextEvent event) {
    JedisPool jedisPool = (JedisPool) event.getServletContext().getAttribute("jedisPool");
    if (jedisPool == null) {
      try {
        jedisPool = createJedisPool();
        event.getServletContext().setAttribute("jedisPool", jedisPool);
      } catch (IOException e) {
        // handle exception
      }
    }
  }
}

Per creare un client dal pool, utilizza il metodo JedisPool.getResource(). Ad esempio:

package com.example.redis;

import java.io.IOException;
import java.net.SocketException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;

@WebServlet(name = "Track visits", value = "")
public class VisitCounterServlet extends HttpServlet {

  @Override
  public void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws IOException {
    try {
      JedisPool jedisPool = (JedisPool) req.getServletContext().getAttribute("jedisPool");

      if (jedisPool == null) {
        throw new SocketException("Error connecting to Jedis pool");
      }
      Long visits;

      try (Jedis jedis = jedisPool.getResource()) {
        visits = jedis.incr("visits");
      }

      resp.setStatus(HttpServletResponse.SC_OK);
      resp.getWriter().println("Visitor counter: " + String.valueOf(visits));
    } catch (Exception e) {
      resp.sendError(HttpServletResponse.SC_INTERNAL_SERVER_ERROR, e.getMessage());
    }
  }
}

Node.js

Dopo aver definito le variabili di ambiente REDISHOST e REDISPORT, puoi utilizzare le seguenti righe per importare la libreria node_redis e creare un client Redis:

'use strict';
const http = require('http');
const redis = require('redis');

const REDISHOST = process.env.REDISHOST || 'localhost';
const REDISPORT = process.env.REDISPORT || 6379;

const client = redis.createClient(REDISPORT, REDISHOST);
client.on('error', err => console.error('ERR:REDIS:', err));

// create a server
http
  .createServer((req, res) => {
    // increment the visit counter
    client.incr('visits', (err, reply) => {
      if (err) {
        console.log(err);
        res.status(500).send(err.message);
        return;
      }
      res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/plain'});
      res.end(`Visitor number: ${reply}\n`);
    });
  })
  .listen(8080);

PHP

Dopo aver definito le variabili di ambiente REDIS_HOST e REDIS_PORT, puoi utilizzare le righe seguenti per creare un client Redis:

<?php
/**
 * Copyright 2019 Google Inc.
 *
 * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
 * you may not use this file except in compliance with the License.
 * You may obtain a copy of the License at
 *
 *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
 *
 * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
 * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
 * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
 * See the License for the specific language governing permissions and
 * limitations under the License.
 */

// Only serve traffic from "/"
switch (@parse_url($_SERVER['REQUEST_URI'])['path']) {
    case '/':
        break;
    default:
        http_response_code(404);
        exit('Not Found');
}

// Connect to Memorystore from App Engine.
if (!$host = getenv('REDIS_HOST')) {
    throw new Exception('The REDIS_HOST environment variable is required');
}

# Memorystore Redis port defaults to 6379
$port = getenv('REDIS_PORT') ?: '6379';

try {
    $redis = new Redis();
    $redis->connect($host, $port);
} catch (Exception $e) {
    return print('Error: ' . $e->getMessage());
}

$value = $redis->incr('counter');

printf('Visitor number: %s', $value);

Python

Dopo aver definito le variabili di ambiente REDISHOST e REDISPORT, utilizza le seguenti righe per importare la libreria Redis crea un client:

  import redis

  redis_host = os.environ.get('REDISHOST', 'localhost')
  redis_port = int(os.environ.get('REDISPORT', 6379))
  redis_client = redis.Redis(host=redis_host, port=redis_port)

Se hai utilizzato una versione precedente di Redis-py per altre app, potresti aver usato la classe StrictClient anziché Client. Tuttavia, ora consiglia Client anziché StrictClient.

Ruby

Nessuna informazione aggiuntiva per questo runtime.

Utilizzo dei comandi Redis per archiviare e recuperare i dati nella cache

Sebbene il database Memorystore Redis supporti la maggior parte i comandi Redis, ti basta usare pochi comandi archiviare e recuperare i dati dalla cache. La tabella seguente suggerisce Redis che puoi utilizzare per memorizzare i dati nella cache. Per scoprire come chiamare questi comandi dalla tua app, consulta la documentazione della libreria client.

Attività	Comando Redis
Crea una voce nella cache dei dati e imposta una scadenza per la voce	SETNX MSETNX
Recuperare i dati dalla cache	SCARICA MGET
Sostituisci i valori della cache esistenti	IMPOSTA MSET
Aumentare o diminuire i valori numerici della cache	INCR INCRBY DECR DECRBY
Eliminare le voci dalla cache	DEL UNLINK
Supportare le interazioni simultanee con la cache	Consulta i dettagli sulle transazioni Redis. Per Python, la libreria client Redis-py richiede tutte le transazioni avvengono pipeline.

Test degli aggiornamenti in corso...

Quando testi la tua app in locale, valuta la possibilità di eseguire un'istanza locale di Redis per evitare di interagire con i dati di produzione (Memorystore non fornire un emulatore). Per installare ed eseguire Redis in locale, segui le istruzioni in Documentazione Redis. Tieni presente che attualmente non è possibile eseguire Redis in locale su Windows.

Per ulteriori informazioni sui test delle app, vedi Test e deployment dell'applicazione.

Deployment dell'app

Quando l'app è in esecuzione nel server di sviluppo locale senza errori:

1. Testa l'app su App Engine.

2. Se l'app funziona senza errori, utilizza la suddivisione del traffico per aumentare lentamente il traffico per l'app aggiornata. Monitora attentamente l'app per rilevare eventuali problemi di database prima di indirizzare più traffico all'app aggiornata.