【SpringBoot|【SpringBoot 实战】数据报表统计并定时推送用户的手把手教程

【SpringBoot|【SpringBoot 实战】数据报表统计并定时推送用户的手把手教程
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本文节选自 《实战演练专题》
【实战系列】数据报表统计并定时推送用户的手把手教程
通过一个小的业务点出发,搭建一个可以实例使用的项目工程,将各种知识点串联起来; 实战演练专题中,每一个项目都是可以独立运行的,包含若干知识点,甚至可以不做修改直接应用于生产项目;
今天的实战项目主要解决的业务需求为:每日新增用户统计,生成报表,并邮件发送给相关人
本项目将包含以下知识点:
  • 基于 MySql 的每日新增用户报表统计(如何统计每日新增用户,若日期不连续如何自动补 0?)
  • 定时执行报表统计任务
  • MyBatis + MySql 数据操作
  • 邮件发送
  • Thymeleaf 引擎实现报表模板渲染

I. 需求拆解 需要相对来说属于比较明确的了,目的就是实现一个自动报表统计的任务,查询出每日的用户新增情况,然后推送给指定的用户
因此我们将很清晰的知道,我们需要干的事情
定时任务
这里重点放在如何来支持这个任务的定时执行,通常来说定时任务会区分为固定时刻执行 + 间隔时长执行两种(注意这种区分主要是为了方便理解,如每天五点执行的任务,也可以理解为每隔 24h 执行一次)
前者常见于一次性任务,如本文中的每天统计一次,这种就是相对典型的固定时刻执行的任务;
后者常见于轮询式任务,如常见的应用探活(每隔 30s 发一个 ping 消息,判断服务是否健在)
定时任务的方案非常多,有兴趣的小伙伴可以关注一波“一灰灰 blog”公众号,蹲守一个后续
本文将直接采用 Spring 的定时任务实现需求场景,对这块不熟悉的小伙伴可以看一下我之前的分享的博文
  • 180801-Spring 之定时任务基本使用篇 - 一灰灰 Blog
  • 180803-Spring 定时任务高级使用篇 - 一灰灰 Blog
每日新增用户统计
每日新增用户统计,实现方式挺多的,比如举几个简单的实现思路
  • 基于 redis 的计数器:一天一个 key,当天有新用户时,同步的实现计数器+1
  • 基于数据库,新增一个统计表,包含如日期 + 新增用户数 + 活跃用户数 等字段
    • 有新用户注册时,对应日期的新增用户数,活跃用户数 + 1
    • 老用户今日首次使用时,活跃用户数 + 1
上面两个方案都需要借助额外的库表来辅助支持,本文则采用直接统计用户表,根据注册时间来聚合统计每日的新增用户数
  • 优点:简单,无额外要求,适用于数据量小的场景(比如用户量小于百万的)
  • 缺点:用户量大时,数据库压力大
关于如何使用 mysql 进行统计每日新增用户,不熟悉的小伙伴,推荐参考博主之前的分享文章
    • 220707-MySql 按时、天、周、月进行数据统计 - 一灰灰 Blog
报表生成&推送用户
接下来就是将上面统计的数据,生成报表然后推送给用户;首先是如何将数据生成报表?其次则是如何推送给指定用户?
将数据组装成报表的方式通常取决于你选择的推送方式,如飞书、钉钉之类的,有对应的开发 api,可以直接推送富文本;
本文的实现姿势则选择的是通过邮件的方式进行发送,why?
  • 飞书、钉钉、微信之类的,需要授权,对于不使用这些作为办公软件的小伙伴没什么意义
  • 短信需要钱....
对于邮件,大家应该都有,无论是 qq 邮箱,还是工作邮箱;基本上对于想要直接跑本文的小伙伴来说,没有什么额外的门槛
关于 java/spring 如何使用邮箱,对此不太熟悉的小伙伴,可以参考博主之前的分享文章
    • 【中间件】SpringBoot 系列之邮件发送姿势介绍 | 一灰灰 Blog
上面文章中介绍的是 FreeMaker 来实现模板渲染,本文则介绍另外一个知识点,借助 Thymleaf 来实现数据报表的生成 (一篇文章获取这么多知识点,就问你开不开心 O(∩_∩)O)
II. 分布实现 1. 项目搭建
首选搭建一个基本的 SpringBoot 应用,相信这一步大家都很熟悉了;若有不懂的小伙伴,请点赞、评论加博主好友,手把手教你,不收费
最终的项目依赖如下
org.springframework.boot spring-boot-starter-mail org.springframework.boot spring-boot-starter-web org.springframework.boot spring-boot-starter-thymeleaf com.google.guava guava 31.1-jre org.mybatis.spring.boot mybatis-spring-boot-starter 2.2.2 mysql mysql-connector-java

别看上面好像依赖了不少包,实际上各有用处
  • spring-boot-starter-web: 提供 web 服务
  • spring-boot-starter-mail: 发邮件就靠它
  • mybatis-spring-boot-starter: 数据库操作
我们的用户存在 mysql 中,这里使用 mybatis 来实现 db 操作(又一个知识点来了,收好不谢)
2. 数据准备
文末的源码包含库表结构,初始化数据,可以直接使用
既然模拟的是从数据库中读取每日新增用户,所以我们准备了一张表
CREATE TABLE `u1` ( `id` bigint(20) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键id', `name` varchar(64) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT 'name', `email` varchar(512) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT 'email', `create_time` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '生成时间', `update_time` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间', PRIMARY KEY (`id`), KEY `idx_name` (`name`) ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='u1测试';

接下来准备写入一些数据;为了模拟某些天没有新增用户,贴心的一灰灰博主给大家提供基于 python 的数据生成脚本,源码如下 (python3+,对 python 不熟的小伙伴,可以到博主的站点进补一下,超链)
import datetimedef create_day_time(n): now = datetime.datetime.now() now = now - datetime.timedelta(days = n) return now.strftime("%Y-%m-%d %H:%S:%M")vals = [] for i in range(0, 100): if (i % 32 % 6) == 0: # 模拟某一天没有用户的场景 continue vals.append(f"('{i}_灰灰', '{i}hui@email.com', '{create_day_time(i % 32)}', '{create_day_time(i % 32)}')")values = ',\n\t'.join(vals) sqls = f"INSERT INTO story.u1 (name, email, create_time, update_time) VALUES \n{values}; " print(sqls)

3. 全局配置
数据准备完毕之后,接下来配置一下 db、email 相关的参数
resources/application.yml 文件内容如下
spring: #邮箱配置 mail: host: smtp.163.com from: xhhuiblog@163.com # 使用自己的发送方用户名 + 授权码填充 username: password: default-encoding: UTF-8 properties: mail: smtp: auth: true starttls: enable: true required: truedatasource: url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/story?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&useSSL=false&serverTimezone=Asia/Shanghai username: root password:thymeleaf: mode: HTML encoding: UTF-8 servlet: content-type: text/html cache: falsemybatis: mapper-locations: classpath:mapper/*.xml type-aliases-package: com.git.hui.demo.report.dao.po

上面的配置分为三类
  • 数据库相关:连接信息,用户名密码, mybatis 配置
  • thymleaf:模板渲染相关
  • email: 邮箱配置相关,请注意若使用博主的源码,在本地运行时,请按照前面介绍的邮箱博文中手把手的教程,获取您自己的邮箱授权信息,填在上面的 username, password 中
4. 数据报表统计实现
接下来就正式进入大家喜闻乐见的编码实现环节,我们直接使用 mybaits 来实现数据库操作,定义一个统计的接口
/** * @author YiHui */ public interface UserStatisticMapper { /** * 统计最近多少天内的新增用户数 * * @param days 统计的天数,从当前这一天开始 * @return */ List statisticUserCnt(int days); }

接口中定义了一个 PO 对象,就是我们希望返回的数据,其定义就非常清晰简单了,时间 + 数量
@Data public class UserStatisticPo { private String day; private Integer count; }

上面定义的知识接口,具体首先,当然是放在 mybatis 的传统 xml 文件中,根据前面 application.yml 配置,我们的 xml 文件需要放在 resources/mapper 目录下,具体实现如下
SELECT date_table.day as `day`, IFNULL(data.cnt, 0) as `count` from (select DATE_FORMAT(create_time, '%Y-%m-%d') day, count(id) cnt from u1 GROUP BY day) data right join (SELECT @date := DATE_ADD(@date, interval - 1 day) day from (SELECT @date := DATE_ADD(CURDATE(), interval 1 day) from u1) days limit #{days}) date_table on date_table.day = data.day

重点看一下上面的 sql 实现,为什么会一个 join 逻辑?
那我们稍稍思考,若我们直接通过日期进行 format 之后,再 group 一下统计计数,会有什么问题?给大家 3s 的思考时间
  • 1s
  • 2s
  • 3s
好的 3s 时间到,现在公布答案,当某一天一个新增用户都没有的时候,会发生什么事情?会出现这一天的数据空缺,即返回的列表中,少了一天,不连续了,如果前段的小伙伴基于这个列表数据进行绘图,很有可能出现异常
所以出于系统的健壮性考虑(即传说中的鲁棒性),我们希望若某一天没有数据,则对应的计数设置为 0
具体的 sql 说明就不展开了,请查看博文获取更多: MySql 按时、天、周、月进行数据统计
5. 报表生成实现
数据统计出来之后,接下来就是基于这些数据来生成我们报表,我们借助 Thymleaf 来实现,因此先写一个 html 模板,resources/templates/report.html
每日用户统计 - 锐客网.title22 { font: 16px/24px bold; position: relative; display: block; padding: 0 6px; margin-left: -6px; margin-bottom: 12px; font-size: 22px; font-weight: 550; }.container { background: #fff; overflow: auto; padding: 6px; margin: 6px; font-family: 'Microsoft YaHei UI', 'Microsoft YaHei', '微软雅黑', SimSun, '宋体'; }.content { overflow: auto; padding: 6px 12px; margin: 6px; }table { border: none; border-collapse: collapse; table-layout: fixed; }.thead { font: 14px/20px bold; font-weight: 550; background: #eaeaea; line-height: 1.5em; }.tbody { font: 15px/20px normal; font-weight: 540; background: #fff; }tr > td { padding: 6px 12px; border: 1px solid #d8d8d8; max-width: 600px; }统计标题
日期 新增用户
2022-08-01 1

一个非常简单的 table 模板,需要接收三个数据,与之对应的 vo 对象,我们定义如下
@Data public class StatisticVo { // 表格数据项,即日期 + 数量的列表 private List list; // 网页的标题 private String htmlTitle; // 表格标题 private String tableTitle; }

接下来就是拿到数据之后,将它与模板渲染得到我们希望的数据,这里主要借助的是org.thymeleaf.spring5.SpringTemplateEngine
核心实现如下
@Service public class StatisticAndReportService { @Autowired private UserStatisticMapper userStatisticMapper; @Autowired private JavaMailSender javaMailSender; @Autowired private Environment environment; @Autowired private SpringTemplateEngine templateEngine; public StatisticVo statisticAddUserReport() { List list = userStatisticMapper.statisticUserCnt(30); StatisticVo vo = new StatisticVo(); vo.setHtmlTitle("每日新增用户统计"); vo.setTableTitle(String.format("【%s】新增用户报表", LocalDate.now())); vo.setList(list); return vo; }public String renderReport(StatisticVo vo) { Context context = new Context(); context.setVariable("vo", vo); String content = templateEngine.process("report", context); return content; } }

模板渲染就一行templateEngine.process("report", context),第一个参数为模板名,就是上面的 html 文件名(对于模板文件、静态资源怎么放,放在那儿,这个知识点当然也可以在一灰灰的站点获取,超链)
第二个参数用于封装上下文,传递模板需要使用的参数
5. 邮件发送
报表生成之后,就是将它推送给用户,我们这里选定的是邮箱方式,具体实现也比较简单,但是在最终部署到生产环境(如阿里云服务器时,可能会遇到坑,同样明显的知识点,博主会没有分享么?当然不会没有了,Email 生产环境发送排雷指南,你值得拥有)
/** * 发送邮件的逻辑 * * @param title * @param content * @throws MessagingException */ public void sendMail(String title, String content) throws MessagingException { MimeMessage mimeMailMessage = javaMailSender.createMimeMessage(); MimeMessageHelper mimeMessageHelper = new MimeMessageHelper(mimeMailMessage, true); //邮件发送人,从前面的配置参数中拿,若没有配置,则使用默认的xhhuiblog@163.com mimeMessageHelper.setFrom(environment.getProperty("spring.mail.from", "xhhuiblog@163.com")); //邮件接收人,可以是多个 mimeMessageHelper.setTo("bangzewu@126.com"); //邮件主题 mimeMessageHelper.setSubject(title); //邮件内容 mimeMessageHelper.setText(content, true); // 解决linux上发送邮件时,抛出异常 JavaMailSender no object DCH for MIME type multipart/mixed Thread.currentThread().setContextClassLoader(javax.mail.Message.class.getClassLoader()); javaMailSender.send(mimeMailMessage); }

上面的实现,直接写死了收件人邮箱,即我本人的邮箱,各位大佬在使用的时候,请记得替换一下啊
上面的实现除了发送邮件这个知识点之外,还有一个隐藏的获取配置参数的知识点,即environment#getProperty(),有兴趣的小伙伴翻博主的站点吧
6. 定时任务
上面几部基本上就把我们的整个任务功能都实现了,从数据库中统计出每日新增用户,然后借助 Thymleaf 来渲染模板生成报告,然后借助 email 进行发送
最后的一步,就是任务的定时执行,直接借助 Spring 的 Schedule 来完成我们的目标,这里我们希望每天 4:15 分执行这个任务,如下配置即可
// 定时发送,每天4:15分统计一次,发送邮件 @Scheduled(cron = "0 15 4 * * ?") //下上面这个是每分钟执行一次,用于本地测试 //@Scheduled(cron = "0/1 * * * * ?") public void autoCalculateUserStatisticAndSendEmail() throws MessagingException { StatisticVo vo = statisticAddUserReport(); String content = renderReport(vo); sendMail("新增用户报告", content); }

7. 测试
最后测试演练一下,启动方法如下,除了基本的启动注解之外,还指定了 mapper 接口位置,开启定时任务;感兴趣的小伙伴可以试一下干掉这两个注解会怎样,评论给出你的实测结果吧
@EnableScheduling @MapperScan(basePackages = "com.git.hui.demo.report.dao") @SpringBootApplication public class Application { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(Application.class); } }

当然我再实际测试的时候,不可能真等到早上四点多来看是否执行,大晚上还是要睡觉的;因此本地测试的时候,可以将上面定时任务改一下,换成每隔一分钟执行一次
接一个 debug 的中间图
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打开的内容展示
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此外,源码除了实现了定时推送之外,也提供了一个 web 接口,访问之后直接可以查看报表内容,方便大家调样式,实现如下
@Controller public class StatisticReportRest {@Autowired private StatisticAndReportService statisticAndReportSchedule; @GetMapping(path = "report") public String view(Model model) { StatisticVo vo = statisticAndReportSchedule.statisticAddUserReport(); model.addAttribute("vo", vo); return "report"; } }

8.一灰灰的干货总结
最后进入一灰灰的保留环节,这么“大”一个项目坐下来的,当然是得好好盘一盘它的知识点了,前面的各小节内容中有穿插的指出相应的知识点,接下来如雨的知识点将迎面袭来,不要眨眼
  • Spring 定时任务@Schedule
    • 怎么用? -> 180801-Spring 之定时任务基本使用篇 - 一灰灰 Blog
    • 多个任务串行并行,是否会相互影响?自定义线程池怎么整?一个异常会影响其他么?-> Spring 定时任务高级使用篇 - 一灰灰 Blog
  • 数据库统计每日新增
    • mysql 直接统计日新增,sql 怎么写? 时间不连续,如何规避? -> MySql 按时、天、周、月进行数据统计 - 一灰灰 Blog
    • mybatis 操作 db 怎么玩? -> Mybatis 系列教程
  • 模板渲染
    • 数据报表生成,直接字符串拼接?还是模板引擎的渲染?
    • 更多的 spring web 知识点 -> 一灰灰的 SpringWeb 专栏 | 免费
  • 邮件发送
    • 怎么发邮件? -> SpringBoot 无障碍使用邮箱服务
    • 如何避免上线不采坑 -> Email 生产环境发送排雷指南,你值得拥有
除了上面比较突出的知识点之外,当然还有其他的,如 Spring 如何读取配置参数,SpringMVC 如何向模板中传递上下文,模板语法,静态资源怎么放等等
写到这我自己都惊呆了好么,一篇文章这么多知识点,还有啥好犹豫的,一键三连走起啊,我是一灰灰,这可能是我这个假期内最后一篇实战干货了,马上要开学了,老婆孩子回归之后,后续的更新就靠各位读友的崔更保持了
本文中所有知识点,都可以在我的个人站点获取,欢迎关注: https://hhui.top/
说明:本文所有超链内容建议查看原文获取
III. 不能错过的源码和相关知识点 0. 项目
  • 工程:https://github.com/liuyueyi/spring-boot-demo
  • 源码:https://github.com/liuyueyi/spring-boot-demo/tree/master/spring-case/431-mail-report
1. 微信公众号: 一灰灰 Blog
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