Redis入门：缓存与持久化全面解析

原创于 2025-10-16 10:13:46 发布 · 355 阅读

5 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#缓存 #redis #数据库

一、Redis是什么？为什么它这么快？

Redis（Remote Dictionary Server）是一个开源的、基于内存的键值存储系统。它常被用作数据库、缓存和消息中间件。

Redis核心特性与高性能原因：

基于内存：数据主要存储在内存中，读写速度远超磁盘数据库。
单线程架构：避免了多线程的上下文切换和竞争条件，简化了设计。
高效的数据结构：Redis提供了字符串、哈希、列表、集合、有序集合等丰富的数据结构，直接内置在底层实现中。
I/O多路复用：使用epoll、kqueue等机制处理大量并发连接。

二、Redis安装与基本使用

1. 安装（以Linux为例）

wget http://download.redis.io/releases/redis-7.0.0.tar.gz
tar xzf redis-7.0.0.tar.gz
cd redis-7.0.0
make
src/redis-server # 启动服务器
src/redis-cli    # 启动命令行客户端

2. 五大基础数据类型与命令

2. AOF（Append Only File）

3. 如何选择？

四、Spring Boot集成Redis实战

1.添加依赖 (`pom.xml`)：

作为下一步，你可以深入学习Redis的事务、发布订阅、主从复制和集群模式，以应对更复杂的业务场景。

String（字符串）：最简单的键值对。

SET username "zhangsan"  # 设置值
GET username             # 获取值 -> "zhangsan"
INCR counter            # 自增 -> 常用于计数

Hash（哈希）：适合存储对象。

HSET user:1000 name "lisi" age 30  # 设置字段
HGET user:1000 name               # 获取字段 -> "lisi"
HGETALL user:1000                 # 获取所有字段 -> 1) "name" 2) "lisi" 3) "age" 4) "30"

List（列表）：有序、可重复的字符串列表。

LPUSH mylist "world"  # 从左边插入
LPUSH mylist "hello"
LRANGE mylist 0 -1    # 获取列表所有元素 -> 1) "hello" 2) "world"
RPOP mylist           # 从右边弹出一个元素 -> "world"

Set（集合）：无序、不可重复的集合。

SADD tags "java" "python" "redis"  # 添加元素
SMEMBERS tags                      # 获取所有成员
SISMEMBER tags "java"              # 检查成员是否存在 -> (integer) 1

Sorted Set（有序集合）：带分数的有序集合。

ZADD leaderboard 100 "player1" 200 "player2" # 添加成员和分数
ZRANGE leaderboard 0 -1 WITHSCORES          # 按分数升序排列
ZREVRANGE leaderboard 0 -1 WITHSCORES       # 按分数降序排列（排行榜）

三、持久化：内存数据如何持久到磁盘？

由于Redis数据存储在内存中，重启或宕机会导致数据丢失。因此，持久化至关重要。Redis提供了两种主要方式：

1. RDB（Redis Database）

机制：在指定的时间间隔内，生成内存中所有数据的一个快照（Snapshot）文件（.rdb）。

配置 (redis.conf)：

save 900 1      # 900秒内至少有1个key发生变化，则触发保存
save 300 10     # 300秒内至少有10个key发生变化
save 60 10000   # 60秒内至少有10000个key发生变化

优点：
- 文件紧凑，适合做备份和灾难恢复。
- 最大化Redis性能，父进程唯一的工作就是fork一个子进程来完成持久化。
- 恢复大数据集时速度比AOF快。
缺点：
- 可能会丢失最后一次快照之后的数据（数据不够安全）。
- 当数据集很大时，fork子进程的过程可能会非常耗时。
机制：记录服务器执行的所有写操作命令，并在服务器启动时，通过重新执行这些命令来还原数据。

配置 (redis.conf)：

appendonly yes              # 开启AOF
appendfsync everysec        # 每秒同步一次（在性能和数据安全间取得平衡）
# appendfsync always       # 每次写命令都同步，最安全，性能最差
# appendfsync no           # 由操作系统决定何时同步，性能最好，最不安全

优点：
- 数据安全性更高，最多丢失一秒的数据（appendfsync everysec）。
- AOF文件易于理解和解析。
缺点：
- AOF文件通常比RDB文件大。
- 恢复速度通常比RDB慢。

追求极致性能，可以容忍分钟级数据丢失：仅使用RDB。

数据安全性要求很高：同时开启RDB和AOF。在这种情况下，Redis重启时会优先使用AOF文件来恢复数据，因为它通常更完整。

建议：在大多数生产环境中，同时开启RDB和AOF是一种稳妥的策略。RDB用于定期备份和快速恢复，AOF用于保证数据安全。

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>

2.配置连接 (application.yml)：

spring:
  redis:
    host: localhost
    port: 6379
    # password: your-password # 如果设置了密码
    database: 0

3.使用RedisTemplate：

@RestController
public class TestController {
    
    @Autowired
    private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;
    
    @GetMapping("/set")
    public String setValue(String key, String value) {
        redisTemplate.opsForValue().set(key, value);
        return "Value set successfully!";
    }
    
    @GetMapping("/get")
    public String getValue(String key) {
        return redisTemplate.opsForValue().get(key);
    }
    
    @GetMapping("/setUser")
    public String setUser() {
        // 使用Hash存储对象
        redisTemplate.opsForHash().put("user:2000", "name", "wangwu");
        redisTemplate.opsForHash().put("user:2000", "age", "25");
        return "User set successfully!";
    }
}