SpringBoot 整合 redis 实现高效缓存，实战分享！

一、摘要

在前几篇文章中，我们详细介绍了 redis 的一些功能特性以及主流的 java 客户端 api 使用方法。

在当前流行的微服务以及分布式集群环境下，Redis 的使用场景可以说非常的广泛，能解决集群环境下系统中遇到的不少技术问题，在此列举几个使用 redis 经常用到的功能！

• 分布式缓存：在分布式的集群架构中，将缓存存储在内存中会出现很多的问题，比如用户回话信息，因为这部分信息需要与其他机器共享，此时利用 Redis 可以很好的解决机器之间数据共享的问题，缓存也是 Redis 中使用最多的场景
• 分布式锁：在高并发的情况下，我们需要一个锁来防止并发带来的脏数据，Java 自带的锁机制显然对进程间的并发并不好使，此时利用 Redis 的单线程特性，实现分布式锁控制
• 接口限流：在集群环境下，可以利用 redis 的分布式自增ID功能，精准的统计每个接口在指定时间内的请求次数，利用这个特性，可以定向限制某个接口恶意频刷

当然 Redis 的使用场景并不仅仅只有这么多，还有很多未列出的场景，如发布/订阅，分布锁集合等。

现实中我们大部分的微服务项目，都是基于 SpringBoot 框架进行快速开发，在 SpringBoot 项目中我们应该如何使用 Redis 呢？

代码实践如下！

二、代码实践

2.1、添加 redis 相关依赖包

实际上，在 SpringBoot 项目中，使用redis非常简单，开发者只需要在项目中添加如下的依赖即可！

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

在之前的 redis 系列文章中，我们知道官方推荐的 java 版本的 redis 客户端，一共有三个，分别是Jedis、Lettuce和Redisson，其中大部分场景下，使用Jedis或者Lettuce就足够了。

在 SpringBoot 1.x 版本里面，spring-boot-starter-data-redis默认集成的客户端是Jedis；从 SpringBoot 2.x 开始，spring-boot-starter-data-redis默认集成的客户端是Lettuce。

以springBoot-2.1.0版本为例，我们打开spring-boot-starter-data-redis依赖配置，核心配置如下！

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd" xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance">
  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
  <parent>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starters</artifactId>
    <version>2.1.0.RELEASE</version>
  </parent>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
  <version>2.1.0.RELEASE</version>
  <name>Spring Boot Data Redis Starter</name>

  <!--省略其他配置...-->

  <dependencies>
    <dependency>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
      <version>2.1.0.RELEASE</version>
      <scope>compile</scope>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.springframework.data</groupId>
      <artifactId>spring-data-redis</artifactId>
      <version>2.1.2.RELEASE</version>
      <scope>compile</scope>
      <exclusions>
        <exclusion>
          <artifactId>jcl-over-slf4j</artifactId>
          <groupId>org.slf4j</groupId>
        </exclusion>
      </exclusions>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>io.lettuce</groupId>
      <artifactId>lettuce-core</artifactId>
      <version>5.1.2.RELEASE</version>
      <scope>compile</scope>
    </dependency>
  </dependencies>

</project>

可以很清晰的看到，spring-boot-starter-data-redis默认集成的客户端是Lettuce。

2.2、配置 redis 相关连接信息

依赖包添加完成之后，我们还需要在application.properties全局配置文件中，添加相关的 redis 配置信息。

# Redis数据库索引（默认为0）
spring.redis.database=0
# Redis服务器地址
spring.redis.host=127.0.0.1
# Redis服务器连接端口
spring.redis.port=6379
# Redis服务器连接密码（默认为空）
spring.redis.password=
# 连接池最大连接数（使用负值表示没有限制） 默认 8
spring.redis.lettuce.pool.max-active=8
# 连接池最大阻塞等待时间（使用负值表示没有限制） 默认 -1
spring.redis.lettuce.pool.max-wait=-1
# 连接池中的最大空闲连接 默认 8
spring.redis.lettuce.pool.max-idle=8
# 连接池中的最小空闲连接 默认 0
spring.redis.lettuce.pool.min-idle=0

最后，我们来跑一个最简单的单元测试，看看是否能联通（确保 redis 的服务端已经启动）。

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@SpringBootTest(classes = RedisApplication.class)
public class TestRedis {

    @Autowired
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

    @Test
    public void test() throws Exception {
        String uuid = UUID.randomUUID().toString();
        stringRedisTemplate.opsForValue().set(uuid, uuid, 60, TimeUnit.SECONDS);
        System.out.println(stringRedisTemplate.opsForValue().get(uuid));
    }
}

如果控制台输出正常，说明基本配置已经完成，如果有错误，看错误信息然后依次排查！

2.3、重新配置 RedisTemplate 的序列化策略

SpringBoot 为我们提供了一个高度封装的RedisTemplate类来操作redis的各个命令，开发者无需关心具体的客户端 api 问题，通过RedisTemplate提供的方法，就可以操作redis，方便开发者可以无成本替换 java 客户端。

当我们存储对象的时候，RedisTemplate默认采用的是 Jdk 提供的序列化工具库，该工具有个要求，缓存的对象必须显式实现序列化接口，才能保存。

通常情况下，我们会自定义RedisTemplate的序列化策略，采用Jackson将对象转成json，查询的时候将json转成对象。

具体实现如下：

@Configuration
public class RedisTemplateConfig {

    /**
     * 默认是JDK的序列化策略，这里配置redisTemplate采用的是Jackson2JsonRedisSerializer的序列化策略
     * @param factory
     * @return
     */
    @Bean
    public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory factory) {
        // 使用Jackson2JsonRedisSerializer来序列化和反序列化redis的value值（默认使用JDK的序列化方式）
        Jackson2JsonRedisSerializer<Object> jacksonSeial = new Jackson2JsonRedisSerializer<>(Object.class);

        // 使用Jackson序列号对象
        ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
        // 指定要序列化的域，field,get和set,以及修饰符范围，ANY是都有包括private和public
        objectMapper.setVisibility(PropertyAccessor.ALL,JsonAutoDetect.Visibility.ANY);
        // 指定序列化输入的类型，类必须是非final修饰的，final修饰的类，比如String,Integer等会抛出异常
        objectMapper.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);
        jacksonSeial.setObjectMapper(objectMapper);

        // 使用RedisTemplate对象
        RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<>();
        // 配置连接工厂
        template.setConnectionFactory(factory);
        // 使用StringRedisSerializer来序列化和反序列化redis的key值
        template.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        // 值采用json序列化
        template.setValueSerializer(jacksonSeial);
        // 使用StringRedisSerializer来序列化和反序列化redis的hash-key值
        template.setHashKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        // 值采用json序列化
        template.setHashValueSerializer(jacksonSeial);

        //执行后续方法
        template.afterPropertiesSet();
        return template;
    }
}

2.4、RedisTemplate 使用介绍

我们知道，redis 提供的数据结构很丰富，支持字符串、哈希表、列表、集合、有序集合等数据类型的存储，RedisTemplate对这五种数据结构分别定义了不同的操作类，具体如下：

• ValueOperations：操作最简单的K-V数据
• ListOperations：操作list类型的数据
• HashOperations：操作hash类型的数据
• SetOperations：操作set类型的数据
• ZSetOperations：操作zset类型的数据

相关的 api 介绍如下！

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