Redis 核心使用場景

1. 緩存加速

   • 高頻訪問數據緩存（如商品信息、用戶信息）

   • 緩解數據庫壓力，提升響應速度

2. 會話存儲

   • 分布式系統共享 Session（替代 Tomcat Session）

   • 支持 TTL 自動過期

3. 排行榜/計數器

   • 實時排序（Sorted Set 實現）

   • 文章閱讀量/點贊數統計（INCR 命令）

4. 消息隊列

   • List 實現簡單隊列（LPUSH/BRPOP）

   • Streams 實現可靠消息隊列（Redis 5.0+）

5. 分布式鎖

   • SETNX 命令實現互斥鎖

   • Redisson 客戶端封裝分布式鎖

6. 實時系統

   • 用戶行為記錄（最近搜索、瀏覽歷史）

   • 實時數據統計（在線人數、地理位置）

Redis 數據類型與典型應用

數據類型	結構特征	典型場景	操作命令示例
String	二進制安全文本/數值	緩存、計數器、分布式鎖	SET/GET/INCR/DECR
Hash	字段值映射表	存儲對象（用戶信息、商品詳情）	HSET/HGET/HGETALL
List	雙向鏈表	消息隊列、最新消息列表	LPUSH/RPOP/LRANGE
Set	無序唯一集合	標簽系統、共同好友	SADD/SMEMBERS/SINTER
ZSet	有序分值集合	排行榜、延遲隊列	ZADD/ZRANGE/ZREVRANGE
Stream	消息流（持久化隊列）	消息隊列（支持消費者組）	XADD/XREAD/XGROUP
BitMap	位操作	簽到統計、用戶畫像	SETBIT/BITCOUNT/BITOP
HyperLogLog	基數估算算法	UV 統計（去重計數）	PFADD/PFCOUNT

鍵(Key)命名規范

1. 層級結構：業務模塊:子模塊:唯一標識

   • 示例：user:profile:1001

2. 命名原則

   • 長度 ≤ 100 字符

   • 避免特殊字符（推薦字母數字 + 冒號）

   • 可讀性優先（如?order:status:2024）

Spring Boot 集成實踐

1. 添加依賴

<!-- Spring Data Redis -->
<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency><!-- 連接池（推薦） -->
<dependency><groupId>org.apache.commons</groupId><artifactId>commons-pool2</artifactId>
</dependency>

2. 配置參數 (application.yml)

spring:redis:host: 127.0.0.1port: 6379password: yourpasswordlettuce:pool:max-active: 20max-idle: 10min-idle: 5

3. 核心組件配置

@Configuration
public class RedisConfig {@Beanpublic RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory factory) {RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<>();template.setConnectionFactory(factory);template.setKeySerializer(RedisSerializer.string());template.setValueSerializer(RedisSerializer.json());return template;}@Beanpublic StringRedisTemplate stringRedisTemplate(RedisConnectionFactory factory) {return new StringRedisTemplate(factory);}
}

4. 使用示例

@Component
public class UserService {private final RedisTemplate<String, User> redisTemplate;// 存儲用戶信息public void cacheUser(User user) {redisTemplate.opsForValue().set("user:" + user.getId(), user, 30, TimeUnit.MINUTES);}// 獲取用戶信息public User getCachedUser(Long userId) {return redisTemplate.opsForValue().get("user:" + userId);}// 使用 Hash 存儲對象public void cacheUserProfile(Long userId, Map<String, String> profile) {redisTemplate.opsForHash().putAll("user:profile:" + userId, profile);}
}

5. 注解緩存支持

@Configuration
@EnableCaching
public class CacheConfig {@Beanpublic CacheManager cacheManager(RedisConnectionFactory factory) {return RedisCacheManager.builder(factory).cacheDefaults(RedisCacheConfiguration.defaultCacheConfig().entryTtl(Duration.ofHours(1))).build();}
}// 業務使用
@Service
public class ProductService {@Cacheable(value = "products", key = "#productId")public Product getProductById(String productId) {// 數據庫查詢邏輯}
}

最佳實踐建議

1. 連接池配置：合理設置 max-active 防止連接耗盡

2. 序列化選擇：優先使用 JSON 序列化（Jackson2JsonRedisSerializer）

3. 大Key規避：String 類型 value ≤ 10KB，集合元素 ≤ 1萬

4. 事務限制：Redis 事務非原子性，推薦使用 Lua 腳本

5. 監控告警：集成 Prometheus + Grafana 監控 QPS、內存等指標

緩存穿透、緩存雪崩、緩存擊穿

問題	定義	后果	解決方案
緩存穿透	請求的數據在緩存和數據庫中都不存在	大量無效請求打到數據庫	緩存空值、布隆過濾器、請求數據基礎格式校驗
緩存雪崩	大量緩存同時過期，導致請求打到數據庫	數據庫壓力驟增，可能崩潰	隨機過期時間、多級緩存、限流與降級、熱點數據永不過期
緩存擊穿	熱點 key 過期時，大量請求同時訪問	數據庫壓力瞬間增大	互斥鎖、邏輯過期、提前刷新