Spring Boot 2.x 接入 Redis 教学与实战

一、前言

在现代 Web 应用中，Redis 已成为后端开发的标配组件。无论是缓存热点数据、存储 Session、实现分布式锁，还是构建消息队列，Redis 都能极大提升系统性能与响应速度。

本文将以 Spring Boot 2.x 为基础，从零讲解 Redis 的接入方式与实战应用，帮助你从入门到掌握 Redis 在实际项目中的使用。

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二、项目初始化与依赖引入

1. 创建项目

通过 Spring Initializr 生成项目，选择依赖：

• Spring Web
• Spring Data Redis
• Lombok（可选）

或者手动在 pom.xml 中加入：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>

<dependency>
    <groupId>org.projectlombok</groupId>
    <artifactId>lombok</artifactId>
    <optional>true</optional>
</dependency>

💡 Spring Boot 2.x 默认使用 Lettuce 作为 Redis 客户端（非阻塞，支持连接池）。如果需要使用 Jedis，可以手动替换依赖。

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三、Redis 配置详解

在 application.yml 中配置 Redis 连接：

spring:
  redis:
    host: 127.0.0.1
    port: 6379
    password: 123456   # 若无密码，可省略
    database: 0
    timeout: 5000
    lettuce:
      pool:
        max-active: 10
        max-idle: 5
        min-idle: 1

测试连接

编写一个简单的测试类验证 Redis 是否正常连接：

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class RedisConnectTest {

    @Autowired
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

    @Test
    public void testRedis() {
        stringRedisTemplate.opsForValue().set("test", "Hello Redis!");
        String value = stringRedisTemplate.opsForValue().get("test");
        System.out.println("读取Redis值: " + value);
    }
}

输出：

读取Redis值: Hello Redis!

说明连接成功。

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四、RedisTemplate 与 StringRedisTemplate 区别

对象	说明	使用场景
StringRedisTemplate	键值都是字符串	简单 KV 场景
RedisTemplate<Object, Object>	可序列化对象	存储复杂对象

自定义 RedisTemplate 序列化器

Redis 默认使用 JdkSerializationRedisSerializer，可读性差，性能一般。推荐改为 Jackson JSON 序列化。

@Configuration
public class RedisConfig {

    @Bean
    public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory factory) {
        RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<>();
        template.setConnectionFactory(factory);

        // JSON序列化配置
        Jackson2JsonRedisSerializer<Object> serializer = new Jackson2JsonRedisSerializer<>(Object.class);
        ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
        mapper.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);
        mapper.activateDefaultTyping(LaissezFaireSubTypeValidator.instance, ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);
        serializer.setObjectMapper(mapper);

        // 设置序列化方式
        template.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        template.setValueSerializer(serializer);
        template.setHashKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        template.setHashValueSerializer(serializer);

        template.afterPropertiesSet();
        return template;
    }
}

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五、缓存使用（@Cacheable）

Spring Boot 对 Redis 缓存有原生支持，只需开启缓存即可：

@SpringBootApplication
@EnableCaching
public class RedisApp {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(RedisApp.class, args);
    }
}

示例：缓存用户信息

@Service
public class UserService {

    private static final Map<Integer, String> MOCK_DB = new HashMap<>();

    static {
        MOCK_DB.put(1, "Alice");
        MOCK_DB.put(2, "Bob");
    }

    @Cacheable(value = "user", key = "#userId")
    public String getUserById(Integer userId) {
        System.out.println("查询数据库..." + userId);
        return MOCK_DB.get(userId);
    }
}

测试：

@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController {

    @Autowired
    private UserService userService;

    @GetMapping("/{id}")
    public String getUser(@PathVariable Integer id) {
        return userService.getUserById(id);
    }
}

第一次请求 /user/1：输出 查询数据库...1；第二次请求命中缓存，不再打印。

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六、实战案例一：登录验证码缓存

用户登录时，验证码往往有时效性，可以用 Redis 缓存：

@Service
public class CaptchaService {

    private static final String CAPTCHA_KEY = "login:captcha:";

    @Autowired
    private StringRedisTemplate redisTemplate;

    public void saveCaptcha(String uuid, String code) {
        redisTemplate.opsForValue().set(CAPTCHA_KEY + uuid, code, 3, TimeUnit.MINUTES);
    }

    public boolean verifyCaptcha(String uuid, String input) {
        String code = redisTemplate.opsForValue().get(CAPTCHA_KEY + uuid);
        return input.equalsIgnoreCase(code);
    }
}

使用场景：

• 保存验证码 3 分钟
• 过期自动清理

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七、实战案例二：分布式锁实现

在高并发环境下，可能多个节点同时操作同一资源，可用 Redis 实现分布式锁：

@Service
public class RedisLockService {

    @Autowired
    private StringRedisTemplate redisTemplate;

    public boolean tryLock(String key, String value, long expireTime) {
        Boolean success = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key, value, expireTime, TimeUnit.SECONDS);
        return Boolean.TRUE.equals(success);
    }

    public void unlock(String key, String value) {
        String storedValue = redisTemplate.opsForValue().get(key);
        if (value.equals(storedValue)) {
            redisTemplate.delete(key);
        }
    }
}

注意事项：

• setIfAbsent 保证原子性
• value 建议使用 UUID 区分不同线程
• 更复杂场景可使用 Redisson

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八、消息队列应用（发布订阅）

Redis 支持轻量级消息机制，可用于事件通知：

@Component
public class RedisMessageSubscriber implements MessageListener {
    @Override
    public void onMessage(Message message, byte[] pattern) {
        System.out.println("收到消息: " + message.toString());
    }
}

@Configuration
public class RedisPubSubConfig {

    @Bean
    public RedisMessageListenerContainer container(RedisConnectionFactory factory, RedisMessageSubscriber subscriber) {
        RedisMessageListenerContainer container = new RedisMessageListenerContainer();
        container.setConnectionFactory(factory);
        container.addMessageListener(subscriber, new ChannelTopic("chat"));
        return container;
    }
}

@RestController
public class MessageController {

    @Autowired
    private StringRedisTemplate redisTemplate;

    @GetMapping("/send/{msg}")
    public String send(@PathVariable String msg) {
        redisTemplate.convertAndSend("chat", msg);
        return "发送成功";
    }
}

请求 /send/hello，控制台打印：

收到消息: hello

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九、Redis 性能优化建议

1. 合理设置过期时间：防止内存被长期占用。
2. 使用连接池（Lettuce 默认支持）：提升并发性能。
3. 分模块设置缓存前缀：避免键冲突。
4. 使用 JSON 序列化：提升可读性。
5. 使用 pipeline/batch 操作：批量操作减少网络开销。
6. 监控命中率：利用 redis-cli info stats 监控缓存命中率。

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十、总结

通过本文的讲解，我们从零完成了 Spring Boot 2.x 接入 Redis 的全流程，涵盖了：

• Redis 基础连接与配置
• 序列化优化与模板配置
• 注解缓存机制
• 登录验证码缓存实战
• 分布式锁与消息队列实现

在实际项目中，Redis 不仅能提升性能，更能为系统提供更高的可扩展性与稳定性。掌握以上技巧，能让你的 Spring Boot 项目更加高效、健壮。

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