redis最基础整合springboot缓存学习

最新推荐文章于 2025-08-20 17:24:35 发布
Little-小样
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分类专栏： redis # java框架文章标签： redis 分布式
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redis
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本文介绍了如何在SpringBoot中整合Redis作为缓存，并详细讲述了Redis的安装、使用及事务特性。同时，讨论了Redis与传统关系型数据库事务的区别，以及在mybatis中的整合步骤。还探讨了Redis分布式集群配置、缓存优化策略，包括防止缓存雪崩和穿透的解决方案。
摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >
                    
                        
                    
                    安装 
官网：https://redis.io/download （使用3.2或4.0）
系统安装
 linux：快速安装 https://redis.io/download#installation
 wget http://download.redis.io/releases/redis-4.0.9.tar.gz
 tar xzf redis-4.0.9.tar.gz
 cd redis-4.0.9
 make
三种方式启动redis
 3.1 cd src ./redis-server直接启动
 3.2 修改redis.conf的daemonize属性为yes，即改为守护进程启动，然后根据这个配置文件启动，也可以指定其他配置文件 ./redis-server /usr/local/redis-5.0.5/redis.conf
 3.3 使用redis启动脚本设置开机自启动，linux配置开启自启动 /etc/init.d 
  配置步骤
 启动脚本 redis_init_script 位于Redis的 /utils/ 目录下
 mkdir /etc/redis
 cp redis.conf /etc/redis/6379.conf
 将启动脚本复制到/etc/init.d目录下，本例将启动脚本命名为redisd（通常都以d结尾表示是后台自启动服务）。
 cp redis_init_script /etc/init.d/redisd
 设置为开机自启动，直接配置开启自启动 chkconfig redisd on
发现错误： service redisd does not support chkconfig
 解决办法，在启动脚本开头添加如下注释来修改运行级别：              #!/bin/sh
              # chkconfig:   2345 90 10
 
设置为开机自启动服务器chkconfig redisd on

service redisd start 打开服务

service redisd stop 关闭服务
 
 
 
学习 
String结构set/get
设置key对应的值为String类型的value
获取key对应的值

mget
批量获取多个key的值，如果可以不存在则返回nil

incr && incrby

incr对key对应的值进行加加操作，并返回新的值;incrby加指定值

setnx
设置key对应的值为String类型的value，如果key已经存在则返回0

setex
设置key对应的值为String类型的value，并设定有效期

其他命令
getrange 获取key对应value的子字符串
mset 批量设置多个key的值，如果成功表示所有值都被设置，否则返回0表示没有任何值被设置
msetnx，同mset，不存在就设置，不会覆盖已有的key
getset 设置key的值，并返回key旧的值
append：给指定key的value追加字符串，并返回新字符串的长度
 
hash数据结构hset——设置key对应的HashMap中的field的value
	
//hmset——设置多个key对应的HashMap的Field的value

hget——获取key对应的HashMap中的field的value

hmget——获取多个key对应的HashMap中的field的value

hgetall——获取key对应的HashMap中的所有field的value

hlen--返回key对应的HashMap中的field的数量
 
list数据结构lpush——在key对应的list的头部添加一个元素

lrange——获取key对应的list的指定下标范围的元素，-1表示获取所有元素

lpop——从key对应的list的尾部删除一个元素，并返回该元素

rpush——在key对应的list的尾部添加一个元素

rpop——从key对应的list的尾部删除一个元素，并返回该元素
 
set数据结构sadd——在key对应的set中添加一个元素

smembers——获取key对应的set的所有元素

spop——随机返回并删除key对应的set中的一个元素

sdiff——求给定key对应的set差集

suion——求给定key对应的set并集

sinter——求给定key对应的set交集
 
sortset数据结构（set是通过hashmap存储，key对应set的元素，value是空对象 sortset是怎么存储并实现排序的呢，hashmap存储，还加了一层跳跃表 跳跃表：相当于双向链表，在其基础上添加前往比当前元素大的跳转链接）zadd ——在key对应的zset中添加一个元素

zrange——获取key对应的zset中指定范围的元素，-1表示获取所有元素

zrem——删除key对应的zset中的一个元素

zrangebyscore——返回有序集key中，指定分数范围的元素列表,排行榜中运用

zrank——返回key对应的zset中指定member的排名。其中member按score值递增(从小到大）； 排名以0为底，也就是说，score值最小的成员排名为0,排行榜中运用
 
消息订阅	PUBLISH 将信息message发送到指定的频道channel。返回收到消息的客户端数量
	SUBSCRIBE 订阅给指定频道的信息
	UNSUBSCRIBE 取消订阅指定的频道，如果不指定，则取消订阅所有的频道。
 
 
传统关系型数据库事务与Redis事务 
InnoDB MVCC多版本并发控制功能讲解
 在每一行数据中额外保存两个隐藏的列：当前行创建时的版本号和删除时的版本号（可能为空，其实还有一列称为回滚指针，用于事务回滚，不在本文范畴）。这里的版本号并不是实际的时间值，而是系统版本号。每开始新的事务，系统版本号都会自动递增。事务开始时刻的系统版本号会作为事务的版本号， 用来和查询每行记录的版本号进行比较
redis事务机制MULTI 与 EXEC命令
以 MULTI 开始一个事务，然后将多个命令入队到事务中， 最后由 EXEC 命令触发事务， 一并执行事务中的所有命令

DISCARD命令
DISCARD 命令用于取消一个事务， 它清空客户端的整个事务队列， 然后将客户端从事务状态调整回非事务状态， 最后返回字符串 OK 给客户端， 说明事务已被取消

WATCH命令
WATCH 命令用于在事务开始之前监视任意数量的键： 当调用 EXEC 命令执行事务时， 如果任意一个被监视的键已经被其他客户端修改了， 那么整个事务不再执行， 直接返回失败。
 
redis事务与传统关系型事务的比较原子性（Atomicity）:	单个 Redis 命令的执行是原子性的，但 Redis 没有在事务上增加任何维持原子性的机制，所以 Redis 事务的执行并不是原子性的。如果一个事务队列中的所有命令都被成功地执行，那么称这个事务执行成功

一致性（Consistency）:
	1. 入队错误:	在命令入队的过程中，如果客户端向服务器发送了错误的命令，比如命令的参数数量不对，等等， 那么服务器将向客户端返回一个出错信息， 并且将客户端的事务状态设为 REDIS_DIRTY_EXEC 。
	2. 执行错误:	如果命令在事务执行的过程中发生错误，比如说，对一个不同类型的 key 执行了错误的操作， 那么 Redis 只会将错误包含在事务的结果中， 这不会引起事务中断或整个失败，不会影响已执行事务命令的结果，也不会影响后面要执行的事务命令， 所以它对事务的一致性也没有影响

隔离性（Isolation）:	WATCH 命令用于在事务开始之前监视任意数量的键： 当调用 EXEC 命令执行事务时， 如果任意一个被监视的键已经被其他客户端修改了， 那么整个事务不再执行， 直接返回失败

持久性（Durability）:因为事务不过是用队列包裹起了一组 Redis 命令，并没有提供任何额外的持久性功能，所以事务的持久性由 Redis 所使用的持久化模式决定
 
 
redis整合（mybatis) 如何整合springboot 
简单从数据库提取写入redis作为缓存
 1.1导入依赖<dependency>
     <groupId>mysql</groupId>
     <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
  </dependency>
  <dependency>
      <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
      <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
      <version>1.3.0</version>
  </dependency>
  <dependency>
    <groupId>org.mybatis.generator</groupId>
    <artifactId>mybatis-generator-core</artifactId>
    <scope>test</scope>
    <version>1.3.2</version>
    <optional>true</optional>
  </dependency>
  <dependency>
     <groupId>org.springframework.boot</groupId>
     <artifactId>spring-boot-starter-jdbc</artifactId>
  </dependency>
  <dependency>
        <groupId>com.alibaba</groupId>
        <artifactId>druid</artifactId>
        <version>1.1.10</version>
  </dependency>
  <dependency>
     <groupId>com.alibaba</groupId>
     <artifactId>fastjson</artifactId>
     <version>1.2.7</version>
  </dependency>
 1.2 导入mybatis配置文件
springboot内置mybatis二级缓存 
  整合步骤//引入依赖
 <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-cache</artifactId>
 </dependency>
 
开启缓存注解(在redisTemplate的bean上注解@EnableCaching
 基本注解@CacheConfig(cacheNames="userInfoCache") 在同个redis里面必须唯一，在server上注解表明缓存name
@Cacheable(查) ： 来划分可缓存的方法 - 即，结果存储在缓存中的方法，以便在后续调用（具有相同的参数）时，返回缓存中的值而不必实际执行该方法
@Cacheable(key="#p0"+”_“+"#p1",unless="result==null“) 
@CachePut（修改、增加） ： 当需要更新缓存而不干扰方法执行时，可以使用@CachePut注释。也就是说，始终执行该方法并将其结果放入缓存中（根据@CachePut选项）
@CacheEvict（删除） ： 对于从缓存中删除陈旧或未使用的数据非常有用，指示缓存范围内的驱逐是否需要执行而不仅仅是一个条目驱逐
 
在方法上面加入SpEL（也就是在方法上加入注解）
springboot cache 存在什么问题
 第一，生成key过于简单，容易冲突userCache::3
 第二，无法设置过期时间，默认过期时间为永久不过期
 第三，配置序列化方式，默认的是序列化JDKSerialazable
解决办法springboot cache自定义项（redisconfig得类里设置成bean，）
 自定义KeyGenerator
 自定义cacheManager，设置缓存过期时间
 自定义序列化方式，Jackson
 
 
redis分布式集群 
redis实现分布式集群配置过程	<dependency>
            <groupId>org.springframework.session</groupId>
            <artifactId>spring-session-data-redis</artifactId>
     </dependency>
 
@EnableRedisHttpSession(maxInactiveIntervalInSeconds=50) 开启redis session缓存
 maxInactiveIntervalInSeconds指定缓存的时间
 spring:session:sessions:expires:+‘sessionId’的过期时间
 
redis缓存优化 
实现缓存预热，在springboot启动前，通过实现ApplicationRunner在应用加载前预加载缓存，或者实现InitializingBean在bean加载后加载缓存。
redis缓存的回报和代价
 回报：高速读写
缓存加速读写速度：CPU L1/L2/L3 Cache、Linux page Cache加速硬盘读写、浏览器缓存、Ehcache缓存数据库结果
降低后端负载
后端服务器通过前端缓存降低负载： 业务端使用Redis降低后端MySQL负载等
 代价:数据不一致
	缓存层和数据层有时间窗口不一致，和更新策略有关

代码维护成本
	原本只需要读写MySQL就能实现功能，但加入了缓存之后就要去维护缓存的数据，增加了代码复杂度。

堆内缓存可能带来内存溢出的风险影响用户进程，如ehCache、loadingCache
	堆内缓存和远程服务器缓存redis的选择
		堆内缓存一般性能更好，远程缓存需要套接字传输
		用户级别缓存尽量采用远程缓存
		大数据量尽量采用远程缓存，服务节点化原则
 
什么是缓存雪崩？你有什么解决方案来防止缓存雪崩？
 问题描述： 如果缓存集中在一段时间内失效，发生大量的缓存穿透，所有的查询都落在数据库上，造成了缓存雪崩。 由于原有缓存失效，新缓存未到期间所有原本应该访问缓存的请求都去查询数据库了，而对数据库CPU 和内存造成巨大压力，严重的会造成数据库宕机
 解决方案： 
  加锁排队
 key： whiltList value：1000w个uid
 指定setNx whiltList value nullValue mutex
 互斥锁解决，Redis的SETNX去set一个mutex key，
 当操作返回成功时，再进行load db的操作并回设缓存；
 否则，就重试整个get缓存的方法
数据预热
 缓存预热就是系统上线后，将相关的缓存数据直接加载到缓存系统。这样就可以避免在用户请求的时候，先查询数据库，然后再将数据缓存的问题!用户直接查询事先被预热的缓存数据!可以通过缓存reload机制，预先去更新缓存，再即将发生大并发访问前手动触发加载缓存不同的key
双层缓存策略
 C1为原始缓存，C2为拷贝缓存，C1失效时，可以访问C2，C1缓存失效时间设置为短期，C2设置为长期。
定时更新缓存策略
 失效性要求不高的缓存，容器启动初始化加载，采用定时任务更新或移除缓存
设置不同的过期时间，让缓存失效的时间点尽量均匀
 
什么是缓存穿透？你有什么解决方案来防止缓存穿透？
 问题描述： 缓存穿透是指用户查询数据，在数据库没有，自然在缓存中也不会有。这样就导致用户查询的时候， 在缓存中找不到对应key的value，每次都要去数据库再查询一遍，然后返回空(相当于进行了两次 无用的查询)。这样请求就绕过缓存直接查数据库
 解决方案： 
  采用布隆过滤器BloomFilter
 将所有可能存在的数据哈 希到一个足够大的 bitmap 中，一个一定不存在的数据会被这个 bitmap 拦截掉，从而避免了对底层存储系统的查询压力
缓存空值
 如果一个查询返回的数据为空(不管是数据不 存在，还是系统故障)我们仍然把这个空结果进行缓存，但它的过期时间会很短，最长不超过五分钟。 通过这个直接设置的默认值存放到缓存，这样第二次到缓冲中获取就有值了，而不会继续访问数据库
 

                