Redis基础介绍与SpringDataRedis的基础使用

这是一份面向初学者的 Redis 基础学习文档，涵盖了 Redis 核心数据结构、Spring Data Redis 框架、RedisTemplate的快速入门、序列化机制以及StringRedisTemplate的使用。

Redis 基础学习文档

1. Redis 简介与常见数据结构

Redis（REmote DIctionary Server）是一款开源的、基于内存的键值存储系统，常用作缓存、消息队列和短暂数据存储。它支持多种数据结构，读写性能极高（可达 10 万+ QPS）。

1.1 String（字符串）

• 最基本类型，二进制安全，可存储文本、整数、JSON 等。

• 常用命令：SET、GET、INCR、MSET、MGET。

SET user:1 "Alice" GET user:1 # "Alice" INCR page_views # 原子递增

1.2 Hash（哈希）

• 适合存储对象，如用户信息、配置项。

• 常用命令：HSET、HGET、HGETALL、HMSET。

HSET user:2 name "Bob" age 25 HGET user:2 name # "Bob" HGETALL user:2

1.3 List（列表）

• 双向链表，可作栈或队列。

• 常用命令：LPUSH、RPUSH、LPOP、RPOP、LRANGE。

LPUSH tasks "task1" # 头部添加 RPUSH tasks "task2" # 尾部添加 LRANGE tasks 0 -1 # 查看全部

1.4 Set（集合）

• 无序、唯一，支持交、并、差运算。

• 常用命令：SADD、SMEMBERS、SISMEMBER、SINTER。

SADD tags "redis" "spring" SMEMBERS tags SISMEMBER tags "redis" # 1 (存在)

1.5 Sorted Set（有序集合）

• 每个元素关联一个分数（score），按分数排序。

• 常用命令：ZADD、ZRANGE、ZREVRANGE、ZRANK。

ZADD leaderboard 100 "Alice" 95 "Bob" ZRANGE leaderboard 0 -1 WITHSCORES

1.6 其他结构

• Bitmap：位图，适合记录签到、在线状态。

• HyperLogLog：基数统计，近似去重计数。

• Geospatial：地理坐标存储与计算。

2. Spring Data Redis 介绍

Spring Data Redis 是 Spring 框架下的一个子项目，用于简化与 Redis 的交互。它提供了：

• 统一的模板类RedisTemplate和StringRedisTemplate

• 将底层 Redis 连接抽象为RedisConnectionFactory

• 支持多种序列化策略

• 提供异常转换、发布订阅、Lua 脚本等功能

核心思想：通过RedisTemplate直接操作 Java 对象，而不必手动处理连接、字节转换等底层细节。

3. RedisTemplate 快速入门

3.1 添加依赖（Maven）

<dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>org.apache.commons</groupId> <artifactId>commons-pool2</artifactId> <!-- 连接池支持 --> </dependency>

3.2 配置连接工厂

在application.yml中配置 Redis 连接：

spring: redis: host: localhost port: 6379 password: # 无密码可不写 database: 0 lettuce: pool: max-active: 8 max-idle: 8

Spring Boot 会自动配置RedisConnectionFactory，通常无需手动创建 Bean。

3.3 编写示例代码

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate; import org.springframework.stereotype.Component; ​ @Component public class RedisDemo { ​ @Autowired private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate; ​ public void demo() { // 存储字符串 redisTemplate.opsForValue().set("name", "张三"); String name = (String) redisTemplate.opsForValue().get("name"); ​ // 存储 Hash redisTemplate.opsForHash().put("user:3", "name", "李四"); redisTemplate.opsForHash().put("user:3", "age", 28); ​ // 存储 List redisTemplate.opsForList().rightPush("logs", "login success"); redisTemplate.opsForList().rightPush("logs", "logout"); ​ // 存储 Set redisTemplate.opsForSet().add("hobbies", "basketball", "football"); ​ // 存储 ZSet redisTemplate.opsForZSet().add("rank", "playerA", 99.5); } }

注意：直接使用RedisTemplate<String, Object>时，值默认使用 JDK 序列化（存储为二进制），可读性差且占用空间大，通常需要自定义序列化。

4. RedisTemplate 的各种序列化方式

4.1 默认序列化问题

默认使用JdkSerializationRedisSerializer，会将对象序列化为字节流，并在 key/value 前添加额外字符（如\xAC\xED...），导致：

• Redis 命令行查看时乱码

• 跨语言应用无法解析

• 内存占用较高

4.2 常用序列化器

4.3 自定义 RedisTemplate 序列化配置

推荐key 用 StringRedisSerializer，value 用 Jackson2JsonRedisSerializer。

import com.fasterxml.jackson.annotation.JsonAutoDetect; import com.fasterxml.jackson.annotation.PropertyAccessor; import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper; import org.springframework.context.annotation.Bean; import org.springframework.context.annotation.Configuration; import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory; import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate; import org.springframework.data.redis.serializer.Jackson2JsonRedisSerializer; import org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer; @Configuration public class RedisConfig { @Bean public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory factory) { RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<>(); template.setConnectionFactory(factory); // key 使用 StringRedisSerializer StringRedisSerializer stringSerializer = new StringRedisSerializer(); template.setKeySerializer(stringSerializer); template.setHashKeySerializer(stringSerializer); // value 使用 Jackson2JsonRedisSerializer Jackson2JsonRedisSerializer<Object> jsonSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer<>(Object.class); ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper(); objectMapper.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY); objectMapper.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL); // 存储类型信息 jsonSerializer.setObjectMapper(objectMapper); template.setValueSerializer(jsonSerializer); template.setHashValueSerializer(jsonSerializer); template.afterPropertiesSet(); return template; } }

使用示例：存入 Java 对象时会自动转为 JSON，命令行可读：

SET user:4 '{"name":"王五","age":30}'

4.4 不同场景的序列化选择

• Key 统一用字符串：便于管理、调试。

• Value：

  • 简单类型（String、Long） →StringRedisSerializer

  • 复杂对象且只被 Java 使用 →GenericJackson2JsonRedisSerializer（存储@class信息）

  • 跨语言/前端直接使用 →Jackson2JsonRedisSerializer+ 统一对象结构

5. StringRedisTemplate

StringRedisTemplate是RedisTemplate<String, String>的特化版本，其 key 和 value 的序列化器均为StringRedisSerializer。

5.1 特点

• key/value 都是字符串，可直接读写普通文本、数字、JSON 字符串。

• 无需配置，Spring Boot 自动配置，可直接注入使用。

• 性能略高（避免序列化开销），但无法直接存取 Java 对象（需手动转为 JSON）。

5.2 快速使用

@Autowired private StringRedisTemplate stringRedisTemplate; public void demo() { // 存字符串 stringRedisTemplate.opsForValue().set("city", "Shanghai"); String city = stringRedisTemplate.opsForValue().get("city"); // 存 JSON 字符串 User user = new User("赵六", 35); String json = new ObjectMapper().writeValueAsString(user); stringRedisTemplate.opsForValue().set("user:6", json); }

5.3 与 RedisTemplate 对比

实际开发建议：

• 若只存字符串、整数、JSON 字符串，使用StringRedisTemplate更轻量。

• 若需要自动序列化复杂对象，配置自定义RedisTemplate。

6. 总结

• Redis 提供了丰富的数据结构，分别适用于不同业务模式。

• Spring Data Redis 通过RedisTemplate将底层操作封装为 Java API，极大提升开发效率。

• 序列化是使用 RedisTemplate 的关键点，根据数据格式选择合适的序列化器。

• StringRedisTemplate是专门处理字符串的模板，简单高效。

掌握以上内容后，你可以在 Spring Boot 项目中熟练使用 Redis 进行缓存、计数、排行榜等操作。继续深入可学习事务、管道、发布订阅以及 Lua 脚本等高级特性。

参考资源：

• Redis 官方文档

• Spring Data Redis Reference