Spring Boot "Redis" 缓存使用姿势盘点
1. Redis 简介Redis 是目前业界使用最广泛的内存数据存储。相比 Memcached，Redis 支持更丰富的数据结构，例如 hashes, lists, sets 等，同时支持数据持久化。除此之外，Redis 还提供一些类数据库的特性，比如事务，HA，主从库。可以说 Redis 兼具了缓存系统和数据库的一些特性，因此有着丰富的应用场景。本文介绍 Redis 在 Spring Boot 中两个典型的应用场景。 2. Lettuce 简介如果在 Java 应用中使用过 Redis 缓存，那么对 Jedis 一定不陌生， Lettuce 和 Jedis 一样，都是连接 Redis Server 的客户端程序。Jedis 在实现上是直连 Redis Server，多线程环境下非线程安全，除非使用连接池，为每个 Jedis 实例增加物理连接。 Lettuce 基于 Netty 的连接实例（StatefulRedisConnection），可以在多个线程间并发访问，且线程安全，满足多线程环境下的并发访问，同时它是可伸缩的设计，一个连接实例不够的情况也可以按需增加连接实例。 3. Spring Boot 应用中使用方式 直接通过 RedisTemplate 来使用 使用 Spring Cache 集成 Redis 通过 Spring Session 做 Session 共享 工程实战4.1 工程依赖 pom.xml 如下： 代码清单：spring-boot-redis/pom.xml <dependencies> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>org.apache.commons</groupId> <artifactId>commons-pool2</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework.session</groupId> <artifactId>spring-session-data-redis</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>org.projectlombok</groupId> <artifactId>lombok</artifactId> <optional>true</optional> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId> <scope>test</scope> </dependency> </dependencies> spring-boot-starter-data-redis ：在 Spring Boot 2.x 后底层不再是使用 Jedis ，而是换成了 Lettuce ，如图： commons-pool2 ： 用作 redis 连接池，如不引入启动会报错。 spring-session-data-redis ： Spring Session 引入，用作共享 Session 。 4.2 配置文件 application.yml代码清单：spring-boot-redis/src/main/resources/application.yml server: port: 8080 servlet: session: timeout: 30m spring: application: name: spring-boot-redis cache: # 使用了Spring Cache后，能指定spring.cache.type就手动指定一下，虽然它会自动去适配已有Cache的依赖，但先后顺序会对Redis使用有影响（JCache -> EhCache -> Redis -> Guava） type: REDIS redis: host: 192.168.0.128 port: 6379 password: 123456 # 连接超时时间（ms） timeout: 10000 # Redis默认情况下有16个分片，这里配置具体使用的分片，默认是0 database: 0 lettuce: pool: # 连接池最大连接数（使用负值表示没有限制） 默认 8 max-active: 100 # 连接池最大阻塞等待时间（使用负值表示没有限制） 默认 -1 max-wait: -1 # 连接池中的最大空闲连接 默认 8 max-idle: 8 # 连接池中的最小空闲连接 默认 0 min-idle: 0 这里的配置不多解释，需要解释的已经标注注释。 4.3 RedisTemplate 使用方式4.3.1 创建实体类 User.java代码清单：spring-boot-redis/src/main/java/com/springboot/springbootredis/model/User.java @Data @AllArgsConstructor @NoArgsConstructor public class User implements Serializable { private static final long serialVersionUID = 662692455422902539L; private Long id; private String name; private int age; } 4.3.2 自定义 RedisTemplate默认情况下的模板只能支持 RedisTemplate ，也就是只能存入字符串，这在开发中是不友好的，所以自定义模板是很有必要的，当自定义了模板又想使用 String 存储这时候就可以使用 StringRedisTemplate 的方式，它们并不冲突，添加配置类 RedisCacheConfig.java ，代码如下： 代码清单：spring-boot-redis/src/main/java/com/springboot/springbootredis/config/RedisCacheConfig.java @Configuration @AutoConfigureAfter(RedisAutoConfiguration.class) public class RedisCacheConfig { @Bean public RedisTemplate<String, Serializable> redisCacheTemplate(LettuceConnectionFactory redisConnectionFactory) { RedisTemplate<String, Serializable> template = new RedisTemplate<>(); template.setKeySerializer(new StringRedisSerializer()); template.setValueSerializer(new GenericJackson2JsonRedisSerializer()); template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory); return template; } } 4.3.3 测试接口 UserController.java代码清单： @RestController @Slf4j public class UserController { @Autowired private StringRedisTemplate stringRedisTemplate; @Autowired RedisTemplate<String, Serializable> redisCacheTemplate; @Autowired UserService userService; @GetMapping("/test") public void test() { stringRedisTemplate.opsForValue().set("geekdigging", "https://www.geekdigging.com/"); log.info("当前获取对象：{}",stringRedisTemplate.opsForValue().get("geekdigging")); redisCacheTemplate.opsForValue().set("geekdigging.com", new User(1L, "geekdigging", 18)); User user = (User) redisCacheTemplate.opsForValue().get("geekdigging.com"); log.info("当前获取对象：{}", user); } } 4.3.4 测试启动服务，打开浏览器访问链接：http://localhost:8080/test ，查看控制台日志打印，如下： 2019-09-24 23:49:30.191 INFO 19108 --- [nio-8080-exec-1] c.s.s.controller.UserController : 当前获取对象：https://www.geekdigging.com/ 2019-09-24 23:49:30.243 INFO 19108 --- [nio-8080-exec-1] c.s.s.controller.UserController : 当前获取对象：User(id=1, name=geekdigging, age=18) 测试成功。 4.4 使用 Spring Cache 集成 Redis4.4.1 Spring Cache 特点Spring 3.1 引入了激动人心的基于注释（annotation）的缓存（cache）技术，它本质上不是一个具体的缓存实现方案（例如 EHCache 或者 Redis），而是一个对缓存使用的抽象，通过在既有代码中添加少量它定义的各种 annotation，即能够达到缓存方法的返回对象的效果。 Spring Cache 具备相当的好的灵活性，不仅能够使用 SpEL（Spring Expression Language）来定义缓存的 key 和各种 condition，还提供开箱即用的缓存临时存储方案，也支持和主流的专业缓存例如 EHCache、Redis、Guava 的集成。 基于 annotation 即可使得现有代码支持缓存开箱即用 Out-Of-The-Box，不用安装和部署额外第三方组件即可使用缓存支持 Spring Express Language，能使用对象的任何属性或者方法来定义缓存的 key 和 condition支持 AspectJ，并通过其实现任何方法的缓存支持支持自定义 key 和自定义缓存管理者，具有相当的灵活性和扩展性4.4.2 定义接口 UserService.java代码清单：spring-boot-redis/src/main/java/com/springboot/springbootredis/service/UserService.java public interface UserService { User save(User user); User get(Long id); void delete(Long id); } 4.4.3 接口实现 UserServiceImpl.java代码清单：spring-boot-`jsredis/src/main/java/com/springboot/springbootredis/service/impl/UserServiceImpl.java @Service@Slf4jpublic class UserServiceImpl implements UserService { private static final Map<Long, User> USER_MAP = new HashMap<>(); static { USER_MAP.put(1L, new User(1L, "geekdigging.com", 18)); USER_MAP.put(2L, new User(2L, "geekdigging.com", 19)); USER_MAP.put(3L, new User(3L, "geekdigging.com", 20)); } @CachePut(value = "user", key = "#user.id") @Override public User save(User user) { USER_MAP.put(user.getId(), user); log.info("进入 save 方法，当前存储对象：{}", user); return user; } @Cacheable(value = "user", key = "#id") @Override public User get(Long id) { log.info("进入 get 方法，当前获取对象：{}", USER_MAP.get(id)); return USER_MAP.get(id); } @CacheEvict(value = "user", key = "#id") @Override public void delete(Long id) { USER_MAP.remove(id); log.info("进入 delete 方法，删除成功"); } } 为了方便演示数据库操作，直接定义了一个 Map<Long, User> USER_MAP ，这里的核心就是三个注解 @Cacheable 、 @CachePut 、 @CacheEvict 。 **4.4.3.1 @Cacheable** **根据方法的请求参数对其结果进行缓存** - key： 缓存的 key，可以为空，如果指定要按照 SpEL 表达式编写，如果不指定，则缺省按照方法的所有参数进行组合（如：@Cacheable(value="user",key="#userName")） - value： 缓存的名称，必须指定至少一个（如：@Cacheable(value="user") 或者 @Cacheable(value={"user1","use2"}) ） - condition： 缓存的条件，可以为空，使用 SpEL 编写，返回 true 或者 false，只有为 true 才进行缓存（如：@Cacheable(value = "user", key = "#id",condition = "#id < 10")） **4.4.3.2 @CachePut** 根据方法的请求参数对其结果进行缓存，和 @Cacheable 不同的是，它每次都会触发真实方法的调用 - key： 同上 - value： 同上 - condition： 同上 **4.4.3.3 @CachEvict** 根据条件对缓存进行清空 - key： 同上 - value： 同上 - condition： 同上 - allEntries： 是否清空所有缓存内容，缺省为 false，如果指定为 true，则方法调用后将立即清空所有缓存（如：@CacheEvict(value = "user", key = "#id", allEntries = true) ） - beforeInvocation： 是否在方法执行前就清空，缺省为 false，如果指定为 true，则在方法还没有执行的时候就清空缓存，缺省情况下，如果方法执行抛出异常，则不会清空缓存（如： @CacheEvict(value = "user", key = "#id", beforeInvocation = true) ） **4.4.4 启动主类** 代码清单：spring-boot-redis/src/main/java/com/springboot/springbootredis/SpringBootRedisApplication.java @SpringBootApplication@EnableCachingpublic class SpringBootRedisApplication { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(SpringBootRedisApplication.class, args); } } > 这里需增加注解 @EnableCaching 开启 Spring Session。 **4.4.5 增加测试接口** 代码清单：spring-boot-redis/src/main/java/com/springboot/springbootredis/controller/UserController.java @GetMapping("/test1")public void test1() { User user = userService.save(new User(4L, "geekdigging.com", 35)); log.info("当前 save 对象：{}", user); user = userService.get(1L); log.info("当前 get 对象：{}", user); userService.delete(5L); } **4.4.6 测试** 启动服务，打开浏览器访问链接：http://localhost:8080/test ，刷新页面，控制台日志打印如下： 2019-09-25 00:07:21.887 INFO 21484 --- [nio-8080-exec-1] c.s.s.service.impl.UserServiceImpl : 进入 save 方法，当前存储对象：User(id=4, name=geekdigging.com, age=35)2019-09-25 00:07:21.897 INFO 21484 --- [nio-8080-exec-1] c.s.s.controller.UserController : 当前 save 对象：User(id=4, name=geekdigging.com, age=35)2019-09-25 00:07:21.899 INFO 21484 --- [nio-8080-exec-1] c.s.s.service.impl.UserServiceImpl : 进入 get 方法，当前获取对象：User(id=1, name=geekdigging.com, age=18)2019-09-25 00:07:21.900 INFO 21484 --- [nio-8080-exec-1] c.s.s.controller.UserController : 当前 get 对象：User(id=1, name=geekdigging.com, age=18)2019-09-25 00:07:21.901 INFO 21484 --- [nio-8080-exec-1] c.s.s.service.impl.UserServiceImpl : 进入 delete 方法，删除成功 再次刷新页面，查看控制台日志： 2019-09-25 00:08:54.076 INFO 21484 --- [nio-8080-exec-7] c.s.s.service.impl.UserServiceImpl : 进入 save 方法，当前存储对象：User(id=4, name=geekdigging.com, age=35)2019-09-25 00:08:54.077 INFO 21484 --- [nio-8080-exec-7] c.s.s.controller.UserController : 当前 save 对象：User(id=4, name=geekdigging.com, age=35)2019-09-25 00:08:54.079 INFO 21484 --- [nio-8080-exec-7] c.s.s.controller.UserController : 当前 get 对象：User(id=1, name=geekdigging.com, age=18)2019-09-25 00:08:54.079 INFO 21484 --- [nio-8080-exec-7] c.s.s.service.impl.UserServiceImpl : 进入 delete 方法，删除成功 结果和我们期望的一致，可以看到增删改查中，查询是没有日志输出的，因为它直接从缓存中获取的数据，而添加、修改、删除都是会进入 UserServiceImpl 的方法内执行具体的业务代码。 **4.5 Session 共享** **4.5.1 Spring Session 简介** Spring Session 提供了一套创建和管理 Servlet HttpSession 的方案。Spring Session 提供了集群 Session（Clustered Sessions）功能，默认采用外置的 Redis 来存储 Session 数据，以此来解决 Session 共享的问题。 **4.5.2 启动主类 SpringBootRedisApplication.java** 代码清单：spring-boot-redis/src/main/java/com/springboot/springbootredis/SpringBootRedisApplication.java @SpringBootApplication@EnableCaching@EnableRedisHttpSession(maxInactiveIntervalInSeconds = 1800)public class SpringBootRedisApplication { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(SpringBootRedisApplication.class, args); } } > maxInactiveIntervalInSeconds: 设置 Session 失效时间，使用 Spring Session 之后，原 Spring Boot 配置文件 application.yml 中的 server.session.timeout 属性不再生效。 **4.5.3 增加测试接口** 代码清单：spring-boot-redis/src/main/java/com/springboot/springbootredis/controller/UserController.java @GetMapping("/getBlogUrl")public String getSessionId(HttpServletRequest request) { String url = (String) request.getSession().getAttribute("url"); if (StringUtils.isEmpty(url)) { request.getSession().setAttribute("url", "https://www.geekdigging.com/"); } log.info("获取session内容为： {}", request.getSession().getAttribute("url")); return request.getRequestedSessionId(); } **4.5.4 测试** 启动服务，打开浏览器访问链接：http://localhost:8080/getBlogUrl ，查看 Redis 当前存储内容，如下图：  其中 1569339180000 为失效时间，意思是这个时间后 Session 失效， b2522824-1094-478e-a435-554a551bc8bb 为 SessionId 。 **4.5.6 如何在多台服务中共享 Session** 按照上面的步骤在另一个项目中再次配置一次，启动后自动就进行了 Session 共享。胜利！ 5. 参考 http://emacoo.cn/backend/spring-redis/ https://blog.battcn.com/2018/05/11/springboot/v2-nosql-redis/
