Redis缓存实战：从数据类型到分布式锁，看完这篇就够了

一、Redis数据类型

1.1 五种基本数据类型

1.2 String详解

// 基本操作redis.set("key","value");Stringvalue=redis.get("key");// 计数器redis.incr("view:article:1");// 原子递增redis.decr("stock:product:100");// 原子递减// 设置过期时间redis.setex("captcha:13800138000",300,"1234");// 5分钟过期// 分布式锁redis.setnx("lock:order:"+orderId,"1");redis.expire("lock:order:"+orderId,30);// 30秒超时

1.3 Hash使用场景

// 缓存用户对象redis.hset("user:1001","name","张三");redis.hset("user:1001","age","25");redis.hset("user:1001","city","北京");// 获取全部字段Map<String,String>user=redis.hgetAll("user:1001");// 购物车实现redis.hincrby("cart:1001:product:888",1);// 商品数量+1redis.hincrby("cart:1001:product:888",-1);// 商品数量-1

二、Redis缓存策略

2.1 缓存模式

Cache Aside（旁路缓存）最常用

// 读操作publicUsergetUserById(Longid){StringcacheKey="user:"+id;Useruser=(User)redis.get(cacheKey);if(user!=null){returnuser;// 缓存命中}// 缓存未命中，查数据库user=userDAO.findById(id);// 写入缓存，设置过期时间redis.setex(cacheKey,3600,user);// 1小时过期returnuser;}// 写操作publicvoidupdateUser(Useruser){// 1. 先更新数据库userDAO.update(user);// 2. 删除缓存（不是更新！）redis.del("user:"+user.getId());}

为什么删除而不是更新？

线程A更新数据 → 线程B查询缓存 → 缓存未命中查数据库 → 数据库返回旧值 → 写入缓存 线程A更新数据 → 删除缓存 结果：缓存中是旧数据！ 线程A更新数据 → 删除缓存 线程B查询缓存 → 缓存未命中 → 查数据库 → 数据库已是新值 → 写入缓存 结果：缓存中是正确数据

2.2 缓存常见问题

缓存穿透：布隆过滤器

// 使用布隆过滤器判断数据是否存在BloomFilter<String>bloomFilter=BloomFilter.create(...);// 查询前先判断publicUsergetUserById(Longid){if(!bloomFilter.mightContain("user:"+id)){returnnull;// 一定不存在}// 继续查缓存和数据库...}

缓存击穿：互斥锁

publicUsergetUserById(Longid){StringcacheKey="user:"+id;Useruser=redis.get(cacheKey);if(user==null){StringlockKey="lock:user:"+id;StringlockValue=redis.setnx(lockKey,"1");if(lockValue){user=userDAO.findById(id);redis.setex(cacheKey,3600,user);redis.del(lockKey);}else{Thread.sleep(50);returngetUserById(id);}}returnuser;}

三、Redis持久化

3.1 RDB vs AOF

3.2 RDB配置

# 多久触发一次快照save9001# 900秒内1个key变化save30010# 300秒内10个key变化save6010000# 60秒内10000个key变化# 文件名dbfilename dump.rdb# 存放目录dir./

3.3 AOF配置

# 开启AOFappendonlyyes# 同步策略appendfsync always# 每次写都同步（最安全，最慢）appendfsync everysec# 每秒同步（推荐）appendfsync no# 操作系统决定# AOF文件重写auto-aof-rewrite-percentage100auto-aof-rewrite-min-size 64mb

四、Redis集群

4.1 主从复制

# 从节点配置replicaof192.168.1.1006379replica-read-onlyyes

4.2 哨兵模式（Sentinel）

# 启动哨兵redis-sentinel sentinel.conf

作用：

• 监控主从节点健康
• 自动故障转移
• 通知客户端

// Java客户端连接哨兵JedisSentinelPoolpool=newJedisSentinelPool("mymaster",Set.of("192.168.1.101:26379","192.168.1.102:26379"),newJedisPoolConfig());

4.3 Redis Cluster

# 6个节点集群redis-server --cluster-enabledyes--cluster-config-file nodes.conf# 创建集群redis-cli--clustercreate192.168.1.1:6379...192.168.1.6:6379 --cluster-replicas1

架构：

┌─────────┐ │ Slot 0-5460 │ ──→ 节点1 └─────────┘ ┌─────────┐ │Slot 5461-10922│ ──→ 节点2 └─────────┘ ┌─────────┐ │Slot 10923-16383│ ──→ 节点3 └─────────┘

数据分片：

• 16384个slot
• 根据CRC16(key) % 16384 决定key落在哪个slot
• 每个节点负责一部分slot

五、Redis分布式锁

5.1 基础实现

publicclassRedisLock{privateJedisjedis;privateStringlockKey;privateStringlockValue;privateintexpireTime;publicRedisLock(Jedisjedis,StringlockKey,intexpireTime){this.jedis=jedis;this.lockKey=lockKey;this.lockValue=UUID.randomUUID().toString();this.expireTime=expireTime;}// 加锁publicbooleantryLock(){Longresult=jedis.setnx(lockKey,lockValue);if(result==1){jedis.expire(lockKey,expireTime);returntrue;}returnfalse;}// 释放锁（只能释放自己的锁）publicvoidunlock(){Stringscript="if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then "+" return redis.call('del', KEYS[1]) "+"else return 0 end";jedis.eval(script,1,lockKey,lockValue);}}

5.2 Redisson（推荐）

// Redisson分布式锁Configconfig=newConfig();config.addServerAddress("redis://192.168.1.100:6379");RedissonClientredisson=Redisson.create(config);// 获取锁RLocklock=redisson.getLock("order:lock:1001");try{booleanlocked=lock.tryLock(10,30,TimeUnit.SECONDS);if(locked){processOrder();}}finally{lock.unlock();}

5.3 分布式锁注意事项

六、Redis实战案例

6.1 抢购限流

publicclassSeckillService{privateJedisjedis;// 库存预减publicbooleanseckill(LonguserId,LongproductId){StringstockKey="seckill:stock:"+productId;StringuserKey="seckill:user:"+productId;// 1. 检查是否已抢购if(jedis.sismember(userKey,userId.toString())){thrownewRuntimeException("已抢购过");}// 2. 原子性扣库存Longstock=jedis.decr(stockKey);if(stock<0){jedis.incr(stockKey);thrownewRuntimeException("库存不足");}// 3. 记录用户jedis.sadd(userKey,userId.toString());// 4. 异步下单（MQ）orderMQ.send(userId,productId);returntrue;}}

6.2 排行榜实现

publicclassRankService{privateJedisjedis;// 更新用户分数publicvoidupdateScore(LonguserId,intscore){jedis.zadd("rank:scores",score,userId.toString());}// 获取TOP NpublicList<Map<String,Object>>getTopN(intn){Set<ZSetOperations.TypedTuple<String>>topSet=jedis.zrevrangeWithScores("rank:scores",0,n-1);List<Map<String,Object>>result=newArrayList<>();intrank=1;for(ZSetOperations.TypedTuple<String>item:topSet){Map<String,Object>map=newHashMap<>();map.put("rank",rank++);map.put("userId",item.getValue());map.put("score",item.getScore().intValue());result.add(map);}returnresult;}// 获取用户排名publicLonggetUserRank(LonguserId){returnjedis.zrevrank("rank:scores",userId.toString());}}

6.3 延迟队列

publicclassDelayQueueService{privateJedisjedis;// 添加延迟任务publicvoidaddTask(LongorderId,intdelaySeconds){longexecuteTime=System.currentTimeMillis()+delaySeconds*1000;jedis.zadd("delay:queue",executeTime,orderId.toString());}// 轮询获取过期任务publicList<Long>getExpiredTasks(){longnow=System.currentTimeMillis();Set<String>tasks=jedis.zrangeByScore("delay:queue",0,now);List<Long>expiredTasks=newArrayList<>();for(StringtaskId:tasks){Longremoved=jedis.zrem("delay:queue",taskId);if(removed==1){expiredTasks.add(Long.parseLong(taskId));}}returnexpiredTasks;}}

总结

核心口诀：缓存三剑客穿透击穿雪崩，分布式锁setnx加过期，集群主从加哨兵，Redis在手缓存无忧。