Redis缓存优化

原创已于 2025-10-02 14:30:25 修改 · 1k 阅读

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#缓存 #redis #数据库 #java #spring boot #后端

于 2025-10-02 14:25:33 首次发布

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一. 场景分析

为了优化系统的响应速度，对于那些访问频率高但更新频率低的数据，使用缓存可以显著减少数据库查询次数，提升用户体验。

这里以主页精选应用为例，具体就是缓存前十页的精选应用列表数据。因为精选应用的更新频率相对较低。

这种场景下我们采用最主流的旁路缓存模式：查询时先查询缓存，命中则直接返回。未命中则查询数据库，返回数据并将其写入缓存。设置合理的过期时间，无需手动删除缓存。

二. 开发实现

1. 引入依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
    <version>3.1.3</version> <!-- 此处版本号可根据实际需求调整，比如Spring Boot 3.1.x系列 -->
</dependency>

2.检查配置文件中的Redis连接信息

spring:
  data:
    redis:
      host: localhost
      port: 6379
      database: 0
      password:
      ttl: 3600  # 缓存过期时间（秒）

3.. 缓存key生成工具类

3.1 给出查询精选应用的接口方法：

/**
     * 分页获取精选应用列表
     *
     * @param appQueryRequest 查询请求
     * @return 精选应用列表
     */
    @PostMapping("/good/list/page/vo")
    public BaseResponse<Page<AppVO>> listGoodAppVOByPage(@RequestBody AppQueryRequest appQueryRequest) {
        
    }

3.2 AppQueryRequest请求类：

@EqualsAndHashCode(callSuper = true)
@Data
public class AppQueryRequest extends PageRequest implements Serializable {

    /**
     * id
     */
    private Long id;

    /**
     * 应用名称
     */
    private String appName;

    /**
     * 代码生成类型（枚举）
     */
    private String codeGenType;

    /**
     * 优先级
     */
    private Integer priority;

    /**
     * 创建用户id
     */
    private Long userId;

    private static final long serialVersionUID = 1L;
}

这里可以看到查询请求类有多个字段，如果用户每次的查询条件不同，生成的AppqueryRequest也是不同的。为了生成一致且唯一的缓存键。缓存键的生成思路是将复杂的对象转换为固定长度的哈希值。这样相同的查询条件生成的缓存key是相同的，保证了不同查询请求的key唯一，又避免了key过长的问题。

3.3 key生成工具类：

/**
 * 缓存 key 生成工具类
 *
 * @author yupi
 */
public class CacheKeyUtils {

    /**
     * 根据对象生成缓存key (JSON + MD5)
     *
     * @param obj 要生成key的对象
     * @return MD5哈希后的缓存key
     */
    public static String generateKey(Object obj) {
        if (obj == null) {
            return DigestUtil.md5Hex("null");
        }
        // 先转JSON，再MD5
        String jsonStr = JSONUtil.toJsonStr(obj);
        return DigestUtil.md5Hex(jsonStr);
    }
}

这个工具类主要使用 Hutool 工具库实现，几个要点:

1.JSON 序列化: 确保对象内容的一致性，相同内容的对象生成相同的字符串

2.MD5 哈希: 将长字符串转换为固定长度的字符串，避免 Redis key 过长

3.边界处理: 正确处理 null 值和空参数的情况

4. 启用缓存功能

再Spring Boot 启动类上添加 @EnableCaching 注解，支持 Spring Data 缓存注解。

@SpringBootApplication
@EnableCaching
public class SzjAiCodeApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SzjAiCodeApplication.class, args);
    }

}

5. 配置缓存管理器

必须配置 Redis 缓存管理器 CacheManager，这是 Spring Cache 的核心组件。如果不配置的话，使用缓存注解时可能会报错。

/**
 * Redis 缓存管理器配置
 */
@Configuration
public class RedisCacheManagerConfig {

    @Resource
    private RedisConnectionFactory redisConnectionFactory;

    @Bean
    public CacheManager cacheManager() {
        // 配置 ObjectMapper 支持 Java8 时间类型
        ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
        objectMapper.registerModule(new JavaTimeModule());
//        // 默认类型配置：启用默认类型信息（针对非final类），以便反序列化时能恢复原类型
//        objectMapper.activateDefaultTyping(
//                objectMapper.getPolymorphicTypeValidator(),
//                ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL
//        );
        // 默认配置
        RedisCacheConfiguration defaultConfig = RedisCacheConfiguration.defaultCacheConfig()
                .entryTtl(Duration.ofMinutes(30)) // 默认 30 分钟过期
                .disableCachingNullValues() // 禁用 null 值缓存
                // key 使用 String 序列化器
                .serializeKeysWith(RedisSerializationContext.SerializationPair
                        .fromSerializer(new StringRedisSerializer()));
                  //不打开即使用redis的默认序列化器
//                // value 使用 JSON 序列化器（支持复杂对象）但是要注意开启后需要给序列化增加默认类型配置,否则无法反序列化
//                .serializeValuesWith(RedisSerializationContext.SerializationPair
//                        .fromSerializer(new GenericJackson2JsonRedisSerializer(objectMapper)));
//
        return RedisCacheManager.builder(redisConnectionFactory)
                .cacheDefaults(defaultConfig)
                // 针对 good_app_page 配置5分钟过期
                .withCacheConfiguration("good_app_page",
                        defaultConfig.entryTtl(Duration.ofMinutes(5)))
                .build();
    }
}

这个配置的几个关键点:

1. 序列化器选择: StringRedisSerializer 用于序列化 key，确保 Redis 中的 key 是可读的字符串；GenericJackson2JsonRedisSerializer 用于序列化 value，支持复杂对象的序列化和反序列化。

2. 时间类型支持: 注册 JavaTimeModule 来支持 Java 8 时间类型 LocalDateTime

3. 差异化配置: 既提供了默认配置，又为特定的缓存区域设置不同的过期时间

但是要注意，如果对 value 进行 JSON 序列化，可能会出现无法反序列化的情况，因为 Redis 中并没有存储 Java 类的信息，不知道要反序列化成哪个类，就会报错。所以我们可以先注释掉这些代码，使用redis默认的序列化器。

如果一定要对 value 进行 JSON 序列化，则开启默认类型配置，并且要反序列化的对象一定要有无参构造方法。

6. 应用缓存注解

在接口方法上添加缓存注解：

@PostMapping("/good/list/page/vo")
@Cacheable(
        value = "good_app_page",
        key = "T(com.yupi.yuaicodemother.utils.CacheKeyUtils).generateKey(#appQueryRequest)",
        condition = "#appQueryRequest.pageNum <= 10"
)
public BaseResponse<Page<AppVO>> listGoodAppVOByPage(@RequestBody AppQueryRequest appQueryRequest) {
    // 方法实现保持不变...
}

这里使用了 SpEL（Spring Expression Language）表达式：

T(类名)：用于调用静态方法，生成缓存 key

#参数名：用于引用方法参数

condition：设置缓存条件，只有前 10 页才会被缓存

缓存注解的工作原理，执行流程如下：

1. 方法执行前：Spring 根据 key 表达式生成缓存键

2. 缓存检查：检查 Redis 中是否存在该键对应的缓存数据

3. 缓存命中：如果存在且未过期，直接返回缓存数据，不执行方法

4. 缓存未命中：如果不存在，执行方法获取结果，并将结果存储到 Redis 中 5. 返回结果：返回方法执行结果