Redis笔记

Redis官方文档

Redis速成（小白也可掌握）

安装

Linux终端输入：

sudo apt install redis-server   # 安装Redis

redis-cli --version             # 安装后查看Redis版本

sudo nano /etc/redis/redis.conf # 修改Redis配置

在redis.conf文件中进行如下修改：

# 将绑定地址改为 0.0.0.0，让Redis可远程访问
# bind 127.0.0.1 ::1
bind 0.0.0.0

#取消注释 requirepass 启动密码认证，后面跟Redis密码
requirepass 自定义密码

# 以守护进程运行Redis
daemonize yes

修改保存后重新启动Redis并登录：

systemctl restart redis-server  # 启动Redis

redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 -a 密码  # 登录

数据类型

Redis有5种最常用的数据类型：

数据类型	样例	描述
String	Hello World	字符串
Hash	{name: “saoke”, age: 18}	JSON形式的字符串
List	[A → B → B]	有序列表，元素可重复
Set	{A, B, C}	无序集合，元素不可重复
SortedSet	{A: 1, B: 2, C: 3}	有序集合，元素不可重复

操作命令

可以在Redis官方文档查询。

String 类型

存储：set key value

获取

SpringBoot 操作 Redis

可使用SpringDataRedis。 引入依赖：

<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>
</dependencies>

SpringDataRedis为了能使用对象作为键和值，实现了自动的序列化与反序列化。如果不经过自主配置，默认会对字符串键进行繁琐的序列化操作。

配置序列化方式：

@Configuration
public class RedisConfig {

    @Bean
    public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory connectionFactory) {
        // 创建 Template
        RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<>();

        // 设置连接工厂
        template.setConnectionFactory(connectionFactory);

        // key 和 value 使用 string 序列化
        template.setKeySerializer(RedisSerializer.string());
        template.setHashKeySerializer(RedisSerializer.string());

        // value 和 hashValue 使用 json 序列化
        GenericJackson2JsonRedisSerializer jsonSerializer = new GenericJackson2JsonRedisSerializer();
        template.setValueSerializer(jsonSerializer);
        template.setHashValueSerializer(jsonSerializer);

        return template;
    }
}

但由于使用JSON序列化器需要Redis中额外记录包名用于反序列化，占用了太多空间，实际开发中一般直接使用StringRedisTemplate，程序员自己利用fastJson等工具转换JSON。

代码示例：

@SpringBootTest
class RedisTest {

    @Autowired
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

    @Autowired
    private RedisTemplate<String, Object> jsonRedisTemplate;

    @Test
    public void stringRedisTemplateTest() {
        // String 类型操作
        stringRedisTemplate.opsForValue().set("name", "骚客");
        String name = stringRedisTemplate.opsForValue().get("name");

        // Hash 类型操作
        HashMap<String, String> map = new HashMap<>();
        map.put("telephone", "13888888888");
        map.put("password", "123456");
        stringRedisTemplate.opsForHash().putAll("admin", map);
        Map<Object, Object> mapResult = stringRedisTemplate.opsForHash().entries("admin");

        stringRedisTemplate.opsForHash().put("key", "field", "value");
        String fieldResult = (String) stringRedisTemplate.opsForHash().get("key", "field");
    }

    @Test
    public void jsonSerializerTest() {
        jsonRedisTemplate.opsForValue().set("name", "骚客");
        String name = (String) jsonRedisTemplate.opsForValue().get("name");
    }
}

缓存更新策略

可分为三类主动更新Redis的方案。

Write Through（写穿）

Write Back（写回）

只操作缓存，由其他线程异步地将缓存更新到数据库，保证最终一致。

Cache Aside（旁路缓存）

由程序员在代码中更新数据的同时操作缓存。

需要注意线程安全。操作数据库和缓存的先后顺序的两种情况都会导致数据不一致。

由于第二种方法只有当Redis中无该缓存数据时才会导致不一致，且Redis操作比数据库快，不容易被中断，因此先操作数据库再删除缓存更好。

缓存穿透

缓存穿透是指客户端请求的数据在缓存和数据库中都不存在，这样缓存永远都不会生效，这些请求都会到达数据库。

解决方法包括以下几种：

1. 缓存空对象。当数据库查询不到时在Redis中缓存一个对应的null，并设置较短的过期时间。该方法的优点是简单方便，缺点是需要额外的缓存空间，如果有攻击者一直请求不存在的数据，缓存就会被占满。
2. 布隆过滤器
3. 增强查询id数据的复杂度，避免被猜测id规律
4. 对请求数据进行合法性校验，可以直接排除一些无效请求
5. 热点参数限流

缓存雪崩

缓存雪崩是指在同一时间大量的缓存key失效，或Redis服务器宕机，导致大量请求到达数据库。

例如，为了给缓存预热，提前把数据批量导入缓存，导致这批缓存的过期时间是一样的，就可能出现缓存雪崩。这种问题比较好解决，给过期时间加个随机数就好了。

对于Redis服务器宕机，可以搭建Redis集群，利用Redis的哨兵机制可以避免缓存雪崩。此外还可以给缓存业务添加降级限流策略，或给业务添加多级缓存，如Nginx、JVM和Redis的多级缓存。

缓存击穿

缓存击穿是指某个被高并发访问的key失效了，且重建该缓存比较耗时，则在重建缓存的过程中的大量请求都会到达数据库。

可以加上互斥锁重建缓存，当其他请求到来时获取不到锁说明已经在重建缓存了，则休眠一段时间再尝试查询缓存直到命中。

但该方法所有其他线程都只能等待缓存重建，性能较差，且如果重建缓存需要得到其他服务的锁，就容易造成死锁。

另一种方法逻辑过期，不为该热点缓存直接设置过期时间，而是把过期的时间作为数据的一部分存在value中，然后把重建缓存的任务开启一个专门的线程去做，这样线程通过value中的过期时间判断是否过期，若过期则尝试获取锁去开启重建缓存的线程，若获取锁失败说明已经在重建缓存了，则直接返回过期的数据。

这里的互斥锁可以用Redis中的setnx指令实现（SpringDataRedis中是setIfAbsent），只有在该键不存在时才能写入。setnx相当于获取锁，del删除相当于释放锁。

这种方法的优点是线程无需等待性能较好，缺点是实现复杂，不能保证一致性。