同学们好！在上一节课，我们为大家介绍了《我家租房网》应用的用户注册流程。当注册页面打开时，浏览器向服务器发送图片ID，服务器向浏览器发送验证码图片，同时将图片ID和验证码文本，以键值对的形式保存起来。当用户获取短信验证码时，浏览器向服务器发送图片ID、用户输入的图片验证码文本和手机号。服务器根据图片ID，从存储中获得正确的图片验证码文本，验证用户的输入是否正确。如果正确，则随机生成一个短信验证码，发到用户的手机上，同时将手机号和短信验证码，以键值对的形式保存起来。当用户提交注册表单时，浏览器向服务器发送手机号、用户输入的短信验证码和密码。服务器根据手机号，从存储中获得正确的短信验证码，验证用户的输入是否正确。如果正确，则将用户的手机号和密码哈希值保存到数据库中，完成注册。从这段叙述中，我们不难发现，整个用户注册流程，共涉及到五次数据存取。第一次是在打开注册页面时，服务器要将图片ID和图片验证码文本，以键值对的形式保存起来。第二次和第三次是在获取短信验证码时，服务器一方面要根据图片ID，从存储中获得正确的图片验证码文本，另一方面还要将手机号和短信验证码，以键值对的形式保存起来。第四次和第五次是在提交注册表单时，服务器一方面要根据手机号，从存储中获得正确的短信验证码，另一方面还要将用户的手机号和密码哈希值保存到数据库中。在这五次数据存取中，只有最后一次是针对关系型数据的持久化数据存取，存储介质可以选择类似MySQL这样的关系型数据库。而前四次，其实都是针对键值对形式数据的临时性存取。象图片ID——图片验证码文本键值对，或者手机号——短信验证码键值对，这些数据仅在注册过程中有效，并不需要永久保存，选择类似Redis这样的，非关系型内存数据库作为存储介质更为合理。这节课我们要关注的重点，就是基于Redis的内存数据库操作，及其在微服务中的集成。

我们首先对Redis做一个快速入门，然后了解一下基于Go语言的Redis数据库访问，并实际编写一个简单的测试程序，最后将保存图片ID——图片验证码文本键值对的操作，添加到GetImageCode微服务中。

我们首先对Redis做一个快速入门。

Redis的安装包可以从其官网或GitHub上直接下载，其64位Windows版本是一个类似Redis-x64-3.2.100.msi的安装文件。象安装其它软件一样，双击该文件，遵循安装向导的提示，一步步完成安装即可。有关Redis的配置信息都集中在它的配置文件中。Windows版Redis的配置文件位于其安装目录下，名为redis.windows.conf。打开该文件可以看到这样一些配置项。bind和port表示Redis服务器绑定的地址和端口，默认为127.0.0.1和6379。

dbfilename表示持久化存储的文件名。默认为dump.rdb，保存数据快照，体积小，数据恢复快，性能高，但丢失率高，耐久性差。也可以人为指定扩展名为“.aof”的文件，保存操作日志，丢失率低，耐久性高，但体积大，数据恢复慢，性能差。

Redis的底层存储引擎采用红黑树结构，其Windows版，服务器程序名为redis-server.exe，客户机程序名为redis-cli.exe。我们可以直接在控制台启动Redis客户机，通过交互命令访问Redis数据库。比如通过set命令添加键值对或修改键的值，通过get命令获取键的值，通过keys命令获取键列表，通过flushall命令清空数据库，通过exit命令退出客户机程序。

作为应用程序的开发者，我们更关心的，当然是在Go语言程序中，如何访问Redis数据库。

在Redis官方提供的客户端资源网站上，我们可以看到面向不同编程语言的客户端软件包。其中的Redigo，就是针对Go语言的Redis客户端库。

我们可以从GitHub上下载Redigo，并解压到正确的路径下。

Redigo提供了一套非常简单易用的API，用于在Go语言程序中访问Redis数据库。连接数据库可以调用Dial函数，其参数中包括协议、地址和端口。操作数据库可以调用Do函数，其参数中包括具体的操作指令和数据。该函数返回操作结果。如果想从操作结果中，获得特定类型的数据，还需要调用一系列与类型具体化有关的函数。

下面我们将编写一个基于Go语言的测试程序，体验一下通过Redigo访问Redis数据库的基本方法。

我们在front-end工程目录下的test子目录中创建一个名为redis.go的文件：

xxxxxxxxxx
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1
package main
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import (
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    "fmt"
5
    "github.com/gomodule/redigo/redis"
6
)
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func main() {
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    // 连接数据库
10
    conn, err := redis.Dial("tcp", "127.0.0.1:6379")
11
    if err != nil {
12
        fmt.Println("Redis错误:", err)
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        return
14
    }
15

16
    // 关闭数据库连接
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    defer conn.Close()
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19
    // 操作数据库
20
    reply, err := conn.Do("set", "name", "zhangfei")
21
    if err != nil {
22
        fmt.Println("Redis错误:", err)
23
        return
24
    }
25

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    // 类型具体化
27
    result, err := redis.String(reply, err)
28
    if err != nil {
29
        fmt.Println("Redis错误:", err)
30
        return
31
    }
32
    fmt.Println(result)
33

34
    // 操作数据库同时类型具体化
35
    name, err := redis.String(conn.Do("get", "name"))
36
    if err != nil {
37
        fmt.Println("Redis错误:", err)
38
        return
39
    }
40
    fmt.Println(name)
41

42
    // 简化书写
43
    if _, err := conn.Do("set", "age", 25); err != nil {
44
        fmt.Println("Redis错误:", err)
45
        return
46
    }
47

48
    // 操作数据库同时类型具体化
49
    age, err := redis.Int(conn.Do("get", "age"))
50
    if err != nil {
51
        fmt.Println("Redis错误:", err)
52
        return
53
    }
54
    fmt.Println(age)
55

56
    // 列出所有键
57
    keys, err := redis.Strings(conn.Do("keys", "*"))
58
    if err != nil {
59
        fmt.Println("Redis错误:", err)
60
        return
61
    }
62
    fmt.Println(keys)
63

64
    // 清空数据库
65
    if _, err := conn.Do("flushall"); err != nil {
66
        fmt.Println("Redis错误:", err)
67
        return
68
    }
69

70
    // 列出所有键
71
    keys, err = redis.Strings(conn.Do("keys", "*"))
72
    if err != nil {
73
        fmt.Println("Redis错误:", err)
74
        return
75
    }
76
    fmt.Println(keys)
77
}

在这段代码中，我们首先通过Redigo提供的Dial函数，建立与Redis数据库的连接。传给该函数的参数中包括所使用的通信协议，及Redis服务器的IP地址和端口号。Dial函数会返回一个连接对象，后续对数据库的所有操作，包括关闭数据库连接，都会用到这个连接对象。接着，我们通过连接对象的Do方法，在数据库中添加了一个键值对，键为“name”值为“zhangfei”。该函数返回两个值，一个应答对象和一个错误对象。应答对象需要通过Redigo的String函数具体化为字符串类型后，才能被当作字符串处理。我们也可以将这两步合二为一，将Do方法的返回值直接传给String函数，一次性得到具体类型的处理结果。比如后面获取“name”键的值，我们就是这样做的。对于某些操作，比如添加键值对或修改键的值，我们其实并不关心应答对象的具体内容，只需根据错误对象是否为空判断出错与否即可。这时我们可以采用简化书写的形式，代码看上去会更简洁。如果应答对象中包含的是一个整型数据，类型具体化应使用Redigo的Int函数，而如果是字符串切片，则使用Strings函数。数据库一旦被清空，所有的键值对都会立刻消弭于无形。

最后，我们将把保存图片ID——图片验证码文本键值对的操作，添加到GetImageCode微服务中。

回想一下上节课，我们为GetImageCode微服务所定义的接口描述。其中表示前端提供给后端的请求数据的CallRequest，只是一对空的花括号。那是因为那时我们的前端确实不需要为后端提供什么。但现在的情况不同了。我们既然要在后端，将图片ID——图片验证码文本键值对，保存到Redis数据库中，我们就必须先拿到图片ID，该信息只能由前端提供。因此，我们需要修改GetImageCode微服务的接口描述。

编辑back-end工程目录下，GetImageCode微服务目录中，proto子目录里的GetImageCode.proto脚本文件：

xxxxxxxxxx
6
1
...
2
message CallRequest {
3
    // 图片验证码的UUID
4
    string uuid = 1;
5
}
6
...

CallRequest表示前端提供给后端的请求数据，其中包含一个字符串型的uuid，即图片ID。

因为我们修改了接口描述文件，所以还要重新做一次编译，以使与之对应的Go语言代码文件，能够反映出我们所做的修改。

为此，我们在GetImageCode微服务目录中执行make命令，只携带一个目标参数，proto。

我们在前序课程中，对MVC架构曾做过详细的讲解。其中的M，即Model，代表模型层，通常指与数据库操作有关的代码。保存图片ID——图片验证码文本键值对的操作，显然属于模型层。

我们在GetImageCode微服务目录下，创建一个名为model的子目录，表示该微服务的模型层。在该子目录中创建redis.go文件，封装所有与操作Redis数据库有关的代码：

xxxxxxxxxx
17
1
...
2
// 将图片验证码的UUID和验证码字符串保存到Redis数据库中
3
func SaveImageCode(uuid, str string) error {
4
    // 连接数据库
5
    conn, err := redis.Dial("tcp", "127.0.0.1:6379")
6
    if err != nil {
7
        return err
8
    }
9

10
    // 关闭数据库连接
11
    defer conn.Close()
12

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    // 操作数据库
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    _, err = conn.Do("setex", uuid, 60*5, str)
15
    return err
16
}
17
...

这里我们定义了一个名为SaveImageCode的函数，用于将图片验证码的UUID和验证码字符串保存到Redis数据库中。该函数带有两个输入参数，uuid为图片ID，str为图片验证码文本。首先调用Redigo的Dial函数，连接数据库，同时获得用于后续数据库操作的连接对象。然后通过连接对象的Do方法，将图片ID——图片验证码文本键值对添加到数据库中。注意这里使用的操作命令是“setex”，该命令可以指定超时，比如五分钟，超过五分钟数据库不响应即宣告失败。该函数返回Do方法返回的错误对象。

有了SaveImageCode函数，我们还需要在GetImageCode微服务的Call方法中调用该函数。

编辑back-end工程目录下，GetImageCode微服务目录中，handler子目录里的GetImageCode.go文件：

xxxxxxxxxx
33
1
...
2
// 获取图片验证码
3
func (e *GetImageCode) Call(ctx context.Context, req *pb.CallRequest, rsp *pb.CallResponse) error {
4
    logger.Infof("Received GetImageCode.Call request: %v", req)
5

6
    // 生成图片验证码
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    cap := captcha.New()
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    cap.SetFont("./resources/comic.ttf")
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    cap.SetSize(128, 64)
10
    cap.SetDisturbance(captcha.MEDIUM)
11
    cap.SetFrontColor(color.RGBA{255, 255, 255, 255})
12
    cap.SetBkgColor(color.RGBA{49, 174, 54, 255})
13
    img, str := cap.Create(4, captcha.NUM)
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    // 序列化验证码图片
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    jsonImg, err := json.Marshal(img)
17
    if err != nil {
18
        logger.Error(err)
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        return err
20
    }
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    rsp.Img = jsonImg
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    fmt.Println(str)
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25
    // 将图片验证码的UUID和验证码字符串保存到Redis数据库中
26
    if err := model.SaveImageCode(req.Uuid, str); err != nil {
27
        logger.Error(err)
28
        return err
29
    }
30

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    return nil
32
}
33
...

在上节课编写的Call方法的最后，添加对模型层SaveImageCode函数的调用，将从请求中获得的图片ID，和之前生成的图片验证码文本，作为参数传递给该函数，以键值对的形式保存到Redis数据库中。

请求中的图片ID，显然来自前端。因此我们还需要修改，前端服务器中调用后端远程方法的代码，在请求参数中增加图片ID。

因为我们已经修改了GetImageCode微服务的接口描述，这里需要将其同步到前端工程中。为此，我们将GetImageCode微服务目录下proto子目录中的所有文件，原封不动地复制到front-end工程目录proto子目录下的GetImageCode目录中。

编辑front-end工程目录下，controller子目录里的user.go文件：

xxxxxxxxxx
25
1
...
2
// 获取图片验证码
3
func GetImageCode(ctx *gin.Context) {
4
    // 获取图片验证码的UUID
5
    uuid := ctx.Param("uuid")
6
    fmt.Println(uuid)
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    // 调用微服务
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    srv := micro.NewService(micro.Registry(consul.NewRegistry()))
10
    srv.Init()
11
    c := pbGetImageCode.NewGetImageCodeService("getimagecode", srv.Client())
12
    rsp, err := c.Call(context.Background(), &pbGetImageCode.CallRequest{
13
        Uuid: uuid,
14
    })
15
    if err != nil {
16
        fmt.Println(err)
17
        return
18
    }
19

20
    // 反序列化验证码图片
21
    var img captcha.Image
22
    json.Unmarshal(rsp.Img, &img)
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    png.Encode(ctx.Writer, img)
24
}
25
...

很明显，在调用Call方法所提供的CallRequest参数中，增加了图片ID。

启动Consul服务器、GetImageCode微服务和前端服务器。从浏览器进入注册页面，在看到图片验证码的同时。

前端打印图片ID，后端打印图片验证码文本，Redis数据库中保存图片ID——图片验证码文本键值对。

谢谢大家，我们下节课再见！