sky-take-out项目中Redis的使用

Spring Cache 是 Spring Framework 提供的一个抽象层,用于简化应用程序中的缓存管理。它允许开发者以声明式的方式将缓存添加到应用中,而不需要手动编写冗长的缓存逻辑代码。Spring Cache 通过提供一系列注解和配置选项,使得集成缓存变得非常简单。将 Redis 集成到 Spring 应用程序中,并将其作为 Spring Cache 的缓存提供者。这样做的好处是可以在开发过程中专注于业务逻辑的实现,只需通过 Spring Cache 提供的简单注解即可完成复杂的缓存管理任务。与此同时,你还能享受到 Redis 提供的高效性能和丰富的功能特性。这种方法不仅提高了开发效率,还增强了应用的可扩展性和性能表现。

Spring Cache主要特性

  1. 声明式缓存 :通过使用注解(如 @Cacheable, @CachePut, @CacheEvict 等),可以非常方便地在方法上定义缓存行为。
  2. 多种缓存实现支持:Spring Cache 抽象层支持多种缓存解决方案,包括但不限于 Ehcache, Hazelcast, Infinispan, JCache (JSR-107), Guava Cache, Caffeine, Redis 等。
  3. 灵活的配置:可以通过 XML 配置、Java Config 或者自动配置来设置缓存管理器(Cache Manager)。
  4. 条件缓存 :可以根据特定条件决定是否执行缓存操作(例如,使用 condition 属性)。
  5. SpEL 支持:可以在注解中使用 Spring Expression Language (SpEL) 来动态指定缓存键或其他属性值。

核心注解

1. @Cacheable

此注解通常用于查询操作,当调用被注解的方法时,如果缓存中存在对应的数据,则直接返回缓存结果,而不是执行方法体。

java 复制代码
    @GetMapping("/list")
    @ApiOperation("根据分类id查询套餐")
    @Cacheable(cacheNames = "setmealCache",key = "#categoryId")
    public Result<List<Setmeal>> list(Long categoryId) {
        Setmeal setmeal = new Setmeal();
        setmeal.setCategoryId(categoryId);
        setmeal.setStatus(StatusConstant.ENABLE);

        List<Setmeal> list = setmealService.list(setmeal);
        return Result.success(list);
    }
  • value: 指定缓存的名字。
  • key: 可选参数,用来指定缓存的键。可以使用 SpEL 表达式。
2. @CachePut

@Cacheable 不同,@CachePut 总是会执行方法,并将方法的结果放入缓存中。适用于更新操作。

java 复制代码
    @GetMapping("/{id}")
    @ApiOperation("根据id查询套餐")
    @CachePut(cacheNames = "setmealCache",key = "#categoryId")
    public Result<SetmealVO> getById(@PathVariable Long id) {
        SetmealVO setmealVO = setmealService.getByIdWithDish(id);
        return Result.success(setmealVO);
    }
3. @CacheEvict

用于清除缓存,适用于删除或无效化数据的操作。

java 复制代码
    @PostMapping
    @ApiOperation("新增套餐")
    @CacheEvict(cacheNames = "setmealCache",key = "#setmealDTO.categoryId")
    public Result save(@RequestBody SetmealDTO setmealDTO) {
        setmealService.saveWithDish(setmealDTO);
        return Result.success();
    }
  • value: 指定缓存的名字。
  • key: 用来指定缓存的键。可以使用 SpEL 表达式。
java 复制代码
@CacheEvict(cacheNames = "setmealCache", allEntries = true)
public Result startOrStop(@PathVariable Integer status, Long id) {
    setmealService.startOrStop(status, id);
    return Result.success();
}

@CacheEvict(cacheNames = "setmealCache", allEntries = true) 被用来清除名为 setmealCache 的缓存中的所有条目。

  • cacheNames/value :指定要操作的缓存名称。在这个例子中是 "setmealCache"。这两个属性是等价的,用 cacheNames 或者 value 来指定缓存名。

  • allEntries :一个布尔值,默认为 false。如果设置为 true,则表示删除指定缓存中的所有条目。若为 false,则根据 key 属性(如果没有提供 key,则默认为空)来决定删除哪个具体的缓存项。在例子中,由于 allEntries = true,所以无论是否有特定的键被定义,都会清空整个 setmealCache 缓存。

  • beforeInvocation :一个布尔值,默认为 false。如果设置为 true,那么缓存的清除会在方法调用之前发生;否则,在方法成功执行之后才会进行清除操作。这有助于处理方法执行过程中可能发生的异常情况,避免不必要的缓存清除。

  • 使用 allEntries = true 会一次性清除指定缓存中的所有条目,这对于缓存命中率和性能有一定的影响,特别是在缓存非常大的情况下。因此,应该谨慎使用,并确保这是必要的操作。


不是所有 Redis 的功能都可以通过 Spring Cache 注解实现。


Spring Cache 注解能做什么?

Spring Cache 的设计初衷是简化缓存操作 ,提供一种统一的、声明式的缓存管理方式,适用于常见的缓存场景,比如:

  • 缓存方法结果(@Cacheable
  • 更新缓存(@CachePut
  • 删除缓存(@CacheEvict
  • 组合多个缓存操作(@Caching

这些注解非常适合用于:

  • 读多写少的业务场景(如查询接口)
  • 需要缓存方法返回值的场景
  • 避免重复执行耗时操作(如数据库查询)

Spring Cache 注解不能做什么?

虽然 Spring Cache 很方便,但它是一个抽象层 ,只封装了缓存操作中最常见的部分。它并不能覆盖 Redis 所有的强大功能。以下是一些 Spring Cache 注解无法实现难以实现的功能:

Redis 功能 Spring Cache 注解是否支持
字符串、哈希、列表、集合、有序集合等数据结构操作 ❌ 不支持,需使用 RedisTemplateStringRedisTemplate
发布/订阅消息(Pub/Sub) ❌ 不支持
Lua 脚本执行 ❌ 不支持
分布式锁(SETNX / RedLock) ❌ 不支持
HyperLogLog、Geo、Bitmap 等高级数据结构 ❌ 不支持
批量操作(Pipeline) ❌ 不支持
事务(MULTI / EXEC) ❌ 不支持
TTL、KEYS、SCAN 等管理命令 ❌ 不支持
自定义缓存过期策略(比如不同 key 有不同的 TTL) ⚠️ 部分支持,但不够灵活

🛠️ 举个例子:

场景:缓存用户信息
java 复制代码
@Cacheable("user")
public User getUserById(Long id) {
    return userRepository.findById(id);
}

✅ 适合用 Spring Cache,因为这是个典型的"查数据库缓存结果"的场景。

场景:实现一个分布式锁
java 复制代码
Boolean success = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock_key", "locked", 30, TimeUnit.SECONDS);

❌ 无法用 Spring Cache 实现,必须用 RedisTemplate 直接操作 Redis。


什么时候用 Spring Cache?

  • 你只需要缓存方法的返回值。
  • 你希望代码更简洁,不想写大量缓存逻辑。
  • 你希望统一管理缓存策略(如过期时间、缓存名称)。
  • 你未来可能更换缓存实现(比如从 Redis 换成 Caffeine)。

什么时候要直接使用 RedisTemplate?

  • 你需要使用 Redis 的高级功能(如 Hash、List、Pub/Sub、Lua、分布式锁等)。
  • 你需要更细粒度地控制 Redis 操作(如 Pipeline、事务)。
  • 你需要实现一些缓存抽象层无法覆盖的特殊逻辑。

最佳实践:结合使用

在实际项目中,推荐结合使用 Spring Cache 和 RedisTemplate

  • 对于通用的缓存需求(如方法结果缓存),使用 Spring Cache 注解。
  • 对于需要 Redis 高级特性的场景,使用 RedisTemplate 直接操作 Redis。

🧠 总结一句话:

Spring Cache 注解只能覆盖 Redis 的部分缓存功能,不能替代 Redis 的全部能力。
对于复杂的 Redis 操作,仍需使用 RedisTemplate

如果正在开发一个中大型项目,建议:

  • 对通用缓存逻辑使用 Spring Cache 注解;
  • 对 Redis 高级功能单独封装成 Redis 工具类或服务类,使用 RedisTemplate 来实现。

这样既能享受注解带来的便捷,又能保留 Redis 的灵活性和强大功能。


1. 字符串、哈希、列表、集合、有序集合等数据结构操作

Spring Cache 注解的支持情况:

  • 不支持。Spring Cache 主要用于缓存方法的结果,并不直接支持对 Redis 的各种数据类型(如字符串、哈希、列表、集合和有序集合)的操作。

解决方案:

使用 RedisTemplateStringRedisTemplate 来进行更复杂的 Redis 数据类型操作。

示例:字符串操作
java 复制代码
@Autowired
private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

public void stringOperationsExample(String key, String value) {
    // 设置字符串值
    stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, value);
    
    // 获取字符串值
    String retrievedValue = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
    
    System.out.println("Retrieved Value: " + retrievedValue);
}
示例:哈希操作
java 复制代码
public void hashOperationsExample(String key, String field, String value) {
    // 设置哈希表中的字段值
    stringRedisTemplate.opsForHash().put(key, field, value);
    
    // 获取哈希表中字段的值
    Object fieldValue = stringRedisTemplate.opsForHash().get(key, field);
    
    System.out.println("Field Value: " + fieldValue);
}
示例:列表操作
java 复制代码
public void listOperationsExample(String key, String... values) {
    // 右侧插入元素到列表
    for (String value : values) {
        stringRedisTemplate.opsForList().rightPush(key, value);
    }
    
    // 获取列表中的所有元素
    List<String> elements = stringRedisTemplate.opsForList().range(key, 0, -1);
    
    System.out.println("List Elements: " + elements);
}
示例:集合操作
java 复制代码
public void setOperationsExample(String key, String... members) {
    // 添加成员到集合
    for (String member : members) {
        stringRedisTemplate.opsForSet().add(key, member);
    }
    
    // 获取集合中的所有成员
    Set<String> membersSet = stringRedisTemplate.opsForSet().members(key);
    
    System.out.println("Members of Set: " + membersSet);
}
示例:有序集合操作
java 复制代码
public void sortedSetOperationsExample(String key, String member, double score) {
    // 添加成员到有序集合并指定分数
    stringRedisTemplate.opsForZSet().add(key, member, score);
    
    // 获取有序集合中的所有成员及其分数
    Set<ZSetOperations.TypedTuple<String>> tuples = stringRedisTemplate.opsForZSet().rangeWithScores(key, 0, -1);
    
    tuples.forEach(tuple -> System.out.println("Member: " + tuple.getValue() + ", Score: " + tuple.getScore()));
}

2. 发布/订阅消息(Pub/Sub)

Spring Cache 注解的支持情况:

  • 不支持。Spring Cache 不支持发布/订阅模式。

解决方案:

使用 RedisTemplate 进行发布/订阅操作。

java 复制代码
@Autowired
private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

// 订阅者
public void subscribeToChannel(String channelName) {
    stringRedisTemplate.getConnectionFactory().getConnection().subscribe((message, pattern) -> {
        System.out.println("Received message on channel [" + new String(pattern) + "] with content: " + new String(message.getBody()));
    }, channelName.getBytes());
}

// 发布者
public void publishToChannel(String channelName, String message) {
    stringRedisTemplate.convertAndSend(channelName, message);
}

3. Lua 脚本执行

Spring Cache 注解的支持情况:

  • 不支持。Spring Cache 不支持执行 Lua 脚本。

解决方案:

使用 RedisTemplate 执行 Lua 脚本。

java 复制代码
@Autowired
private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

public void executeLuaScript() {
    DefaultRedisScript<Long> redisScript = new DefaultRedisScript<>();
    redisScript.setScriptSource(new ResourceScriptSource(new ClassPathResource("lua_script.lua")));
    redisScript.setResultType(Long.class);

    List<String> keys = Arrays.asList("key1", "key2");
    Long result = stringRedisTemplate.execute(redisScript, keys, "arg1");

    System.out.println("Lua Script Result: " + result);
}

4. 分布式锁(SETNX / RedLock)

Spring Cache 注解的支持情况:

  • 不支持。Spring Cache 不支持分布式锁机制。

解决方案:

使用 RedisTemplate 实现分布式锁。

java 复制代码
@Autowired
private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

public boolean acquireLock(String lockKey, long timeout) throws InterruptedException {
    long millisecondsTimeout = System.currentTimeMillis() + timeout;
    while (System.currentTimeMillis() < millisecondsTimeout) {
        Boolean success = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockKey, "locked", Duration.ofMinutes(1));
        if (Boolean.TRUE.equals(success)) {
            return true;
        }
        Thread.sleep(100); // 等待一段时间后重试
    }
    return false;
}

public void releaseLock(String lockKey) {
    stringRedisTemplate.delete(lockKey);
}

5. HyperLogLog、Geo、Bitmap 等高级数据结构

Spring Cache 注解的支持情况:

  • 不支持。Spring Cache 不支持这些高级数据结构。

解决方案:

使用 RedisTemplate 操作这些高级数据结构。

Geo 操作示例:
java 复制代码
public void geoOperationsExample() {
    stringRedisTemplate.opsForGeo().add("cities",
        new Point(13.361389, 38.115556), "Palermo",
        new Point(15.087269, 37.502669), "Catania");

    Distance distance = stringRedisTemplate.opsForGeo().distance("cities", "Palermo", "Catania", RedisGeoCommands.DistanceUnit.KILOMETERS);

    System.out.println("Distance between Palermo and Catania: " + distance.getValue() + " km");
}

6. 批量操作(Pipeline)

Spring Cache 注解的支持情况:

  • 不支持。Spring Cache 不支持批量操作。

解决方案:

使用 RedisTemplate 进行批量操作。

java 复制代码
public void pipelineOperationsExample() {
    List<Object> results = stringRedisTemplate.executePipelined((RedisCallback<String>) connection -> {
        connection.openPipeline();
        
        connection.set("key1".getBytes(), "value1".getBytes());
        connection.incr("key2".getBytes());
        
        return null;
    });
    
    System.out.println("Pipeline Results: " + results);
}

7. 事务(MULTI / EXEC)

Spring Cache 注解的支持情况:

  • 不支持。Spring Cache 不支持事务操作。

解决方案:

使用 RedisTemplate 进行事务操作。

java 复制代码
public void transactionOperationsExample() {
    stringRedisTemplate.execute(new SessionCallback<List<Object>>() {
        @Override
        public List<Object> execute(RedisOperations operations) throws DataAccessException {
            operations.multi();
            
            operations.opsForValue().increment("key1");
            operations.opsForValue().increment("key2");
            
            return operations.exec(); // 执行并返回结果
        }
    });
}

8. TTL、KEYS、SCAN 等管理命令

Spring Cache 注解的支持情况:

  • 部分支持。虽然可以设置全局的 TTL,但不能为每个键单独设置不同的 TTL。

解决方案:

使用 RedisTemplate 设置 TTL 和执行其他管理命令。

java 复制代码
public void ttlOperationsExample(String key) {
    // 设置TTL
    stringRedisTemplate.expire(key, Duration.ofMinutes(10));
}

public void scanKeysExample() {
    ScanOptions options = ScanOptions.scanOptions().match("*").count(100).build();
    Cursor<Map.Entry<byte[], byte[]>> cursor = stringRedisTemplate.executeWithStickyConnection(
        redisConnection -> new ConvertingCursor<>(redisConnection.scan(options),
            entry -> new AbstractMap.SimpleEntry<>(new String(entry.getKey()), new String(entry.getValue()))));

    while (cursor.hasNext()) {
        Map.Entry<String, String> entry = cursor.next();
        System.out.println("Key: " + entry.getKey() + ", Value: " + entry.getValue());
    }
}

通过上述例子可以看出,虽然 Spring Cache 提供了便捷的方式来管理缓存,但对于 Redis 的复杂功能,需要依赖 RedisTemplateStringRedisTemplate 来实现。这种方式不仅保留了 Redis 的灵活性,同时也使得开发者能够充分利用 Redis 的强大功能。

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