springboot redis 缓存入门与实战-EW帮帮网

Spring Boot3 Redis 项目地址

https://gitee.com/supervol/loong-springboot-study

（记得给个start，感谢）

Redis 介绍

Redis 是一款高性能的 内存数据库（支持持久化），兼具缓存、NoSQL 存储、分布式锁等核心能力；Spring Boot 3 作为主流的 Java 开发框架，通过 spring-boot-starter-data-redis starter 简化了 Redis 的整合流程，降低了开发门槛。

Redis 核心

开源内存数据库，支持 String、Hash、List、Set、ZSet 等数据结构，主打高性能（QPS 达 10W+）、低延迟，常用于缓存、分布式锁、会话存储等场景。Spring Boot 3 为 Redis 提供了两个核心操作类：RedisTemplate 和 StringRedisTemplate，两者定位不同，需根据场景选择。

1. StringRedisTemplate

定位：专门处理 String 类型 的 Redis 操作（键和值均为 String）。
默认配置：使用 StringRedisSerializer 序列化键和值，序列化后的数据在 Redis 中 可读性强（无乱码）。
适用场景：存储简单字符串（如验证码、会话 ID、计数器等）。

2. RedisTemplate

定位：通用 Redis 操作类，支持 任意类型 的键和值（通过泛型 RedisTemplate<K, V> 约束）。
默认配置问题：默认使用 JdkSerializationRedisSerializer 序列化，会导致 Redis 中存储的是 二进制数据（可读性差，且需实体类实现 Serializable 接口），不推荐直接使用默认配置。
优化方案：自定义 RedisTemplate，使用 Jackson2JsonRedisSerializer 序列化（支持 JSON 格式，可读性强，无需实现 Serializable）。

Redis 示例

1. 前置条件

JDK 17+（推荐 JDK 17 或 21）
构建工具：Maven 3.6+
开发工具：IntelliJ IDEA
Redis 环境： Redis 6.x+

2. 代码位置

请参考项目地址中 springboot-cache/springboot-redis 模块代码。

Redis 高级

Spring Boot 3 不仅支持 Redis 基础操作，还能便捷整合其高级特性（如缓存抽象、分布式锁、发布订阅）。基于 Redis 的缓存抽象，Spring 提供了 缓存注解（如 @Cacheable），结合 Redis 可快速实现缓存功能，无需手动调用 RedisTemplate。

步骤 1：启用缓存

在启动类上添加 @EnableCaching 注解：

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cache.annotation.EnableCaching;

@SpringBootApplication
@EnableCaching // 启用 Spring 缓存抽象
public class RedisDemoApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(RedisDemoApplication.class, args);
    }
}

步骤 2：使用缓存注解

常用注解说明及示例：

注解	作用
`@Cacheable`	方法执行前先查缓存，有则返回缓存值；无则执行方法，将结果存入缓存。
`@CachePut`	执行方法后，将结果存入缓存（覆盖旧值，常用于更新操作）。
`@CacheEvict`	删除缓存（常用于删除操作，支持批量删除）。
`@Caching`	组合多个缓存操作（如同时 `@Cacheable` 和 `@CacheEvict`）。

示例代码：

import org.springframework.cache.annotation.CacheEvict;
import org.springframework.cache.annotation.CachePut;
import org.springframework.cache.annotation.Cacheable;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class UserService {

    /**
     * 查询用户：优先查缓存（key 为 "user:userId"），无则查数据库并缓存（1 小时过期）
     */
    @Cacheable(
            value = "user", // 缓存名称（对应 Redis 中的 key 前缀：user::xxx）
            key = "#userId", // 缓存 key 的后缀（SpEL 表达式，#userId 为方法参数）
            unless = "#result == null", // 结果为 null 时不缓存
            timeout = 3600 // 缓存过期时间（秒）
    )
    public User getUserById(Long userId) {
        // 模拟数据库查询（实际项目中替换为 MyBatis/JPA 调用）
        System.out.println("查询数据库：userId = " + userId);
        return new User(userId, "张三", 25, "zhangsan@xxx.com");
    }

    /**
     * 更新用户：执行方法后更新缓存（覆盖旧值）
     */
    @CachePut(
            value = "user",
            key = "#user.id", // 用用户 ID 作为 key
            unless = "#user == null"
    )
    public User updateUser(User user) {
        // 模拟数据库更新
        System.out.println("更新数据库：user = " + user);
        return user;
    }

    /**
     * 删除用户：执行方法后删除缓存
     */
    @CacheEvict(
            value = "user",
            key = "#userId"
    )
    public void deleteUser(Long userId) {
        // 模拟数据库删除
        System.out.println("删除数据库：userId = " + userId);
    }
}

Redis 指南

1. 序列化方式选择

序列化器	优点	缺点	推荐度
Jackson2JsonRedisSerializer	可读性强、支持复杂对象、无需实现 Serializable	需配置类型信息（避免反序列化丢失类型）	★★★★★
StringRedisSerializer	可读性强、轻量	仅支持 String 类型	★★★★☆
JdkSerializationRedisSerializer	无需额外配置、支持所有实现 Serializable 的类	可读性差（二进制）、需实现 Serializable	★★☆☆☆

结论：优先使用 Jackson2JsonRedisSerializer（自定义 RedisTemplate）。

2. 连接池配置优化

max-active：根据并发量调整（如 16-64，避免过大导致 Redis 压力）。
max-idle：建议与 max-active 一致（避免频繁创建连接）。
max-wait：设置为 1-3 秒（避免无限等待，快速失败）。
timeout：设置为 1-3 秒（避免网络波动导致的长时间阻塞）。

3. 缓存问题解决方案

问题	原因	解决方案
缓存穿透	请求不存在的 key，穿透缓存直击数据库	1. 缓存空值（短期过期）；2. 使用布隆过滤器
缓存击穿	热点 key 过期，大量请求直击数据库	1. 互斥锁（如 Redisson 锁）；2. 热点 key 永不过期
缓存雪崩	大量 key 同时过期，数据库压力骤增	1. 过期时间加随机值（分散过期）；2. 集群部署 Redis

4. 数据一致性保障

缓存与数据库同步的核心原则：先更新数据库，后操作缓存（避免脏数据）。

更新操作：更新数据库 → 删除缓存（推荐，避免更新缓存失败导致脏数据）。
删除操作：删除数据库 → 删除缓存。

总结

Spring Boot 3 整合 Redis 简化了开发流程，通过 RedisTemplate/StringRedisTemplate 可快速操作 Redis 基础数据结构，结合 Spring 缓存抽象、Redisson 分布式锁等高级特性，能满足企业级应用的核心需求。实际开发中需注意序列化配置、连接池优化、缓存一致性等问题，确保系统高性能、高可用。Redis 的场景覆盖 缓存、分布式协调、计数、消息、排序 等多个领域，核心是利用其 高性能、多结构、原子性 的特性解决传统数据库或单体应用的痛点。实际使用时需根据业务需求选择合适的数据结构和命令，同时注意内存管理、持久化策略和高可用部署（如主从、集群）。

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