Spring 框架下 Redis 会话存储应用实践

引言

在现代分布式 Web 系统中，会话（Session）管理 是保障用户体验与系统安全的重要环节。传统的服务器内存会话存在 单机限制、内存压力大、无法共享 等问题，而 Redis 作为高性能内存数据库，提供了高可用、高性能、可扩展的会话存储方案。本文将结合 Spring Boot 实战，全面讲解 Redis 会话存储的原理、配置、优化策略和高并发实战案例。

一、会话存储的挑战

1. 单机内存存储的局限性

用户 Session 存储在服务器内存中，服务器重启或宕机会导致 Session 丢失。
分布式场景中，用户在不同应用实例访问时无法共享 Session，导致频繁登录。

2. 高并发访问压力

用户量大时，内存占用增加，GC 压力大，容易造成性能瓶颈。
内存存储无法满足高并发读写需求。

3. 分布式一致性问题

多实例部署需要共享会话，保证用户在不同节点访问时 Session 信息一致。
Redis 内置支持分布式访问，为会话共享提供天然支持。

二、为什么选择 Redis 作为会话存储

Redis 的特性非常适合做会话存储：

高性能内存访问：毫秒级读写，支撑高并发访问。
分布式支持：多实例共享 Redis，实现跨节点会话同步。
自动过期机制：TTL 自动过期，释放长时间未使用的会话数据。
持久化选择：RDB / AOF 机制保证数据安全。
丰富数据结构：Hash / String 可存储复杂 Session 对象。
可靠扩展性：可使用 Redis Cluster / Sentinel 提升可用性。

三、Spring Boot 集成 Redis 会话

Spring 提供 spring-session-data-redis 模块，简化 Redis 会话管理。

1. Maven 依赖

xml 复制代码

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

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

2. Redis 连接配置

yaml 复制代码

spring:
  redis:
    host: localhost
    port: 6379
    password: yourpassword
    timeout: 2000ms
    jedis:
      pool:
        max-active: 50
        max-idle: 20
        min-idle: 5

spring:
  session:
    store-type: redis
    redis:
      namespace: spring:session
      flush-mode: on-save
      timeout: 1800s # 会话 30 分钟过期

Tip ：flush-mode 设置为 on-save 可减少写入次数，immediate 则每次修改都立即写入 Redis。

3. 启用 Redis 会话

java 复制代码

@EnableRedisHttpSession(maxInactiveIntervalInSeconds = 1800)
@SpringBootApplication
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Application.class, args);
    }
}

四、会话操作示例

java 复制代码

@RestController
@RequestMapping("/auth")
public class AuthController {

    @PostMapping("/login")
    public String login(HttpSession session, @RequestParam String username) {
        session.setAttribute("username", username);
        return "Login success for " + username;
    }

    @GetMapping("/info")
    public String sessionInfo(HttpSession session) {
        String username = (String) session.getAttribute("username");
        return username != null ? "Current user: " + username : "No user logged in";
    }

    @PostMapping("/logout")
    public String logout(HttpSession session) {
        session.invalidate();
        return "Logout success";
    }
}

特点：

用户登录信息存储在 Redis。
用户在不同节点访问仍能读取相同 Session，实现分布式共享。
会话过期后 Redis 自动清理，无需额外逻辑。

五、高并发与分布式优化

1. 会话过期管理

通过 maxInactiveIntervalInSeconds 设置合理过期时间。
Redis 提供惰性过期和定期过期扫描，保证内存不会无限增长。

2. 连接池优化

yaml 复制代码

spring.redis.jedis.pool:
  max-active: 50
  max-idle: 20
  min-idle: 5

避免频繁创建 Redis 连接，提高性能。

3. 本地缓存 + Redis

对热点 Session 可以使用本地缓存（如 Caffeine）+ Redis 组合，减少 Redis 访问。
对低频 Session 仅依赖 Redis。

4. 安全性

Session ID 使用 HTTPS Cookie 传输。
Redis 访问使用密码或 ACL，生产环境可开启 TLS。

5. 分布式集群方案

Redis Cluster 或 Sentinel 提供高可用与故障自动切换。
Spring Session 自动支持集群，无需修改业务代码。

六、实战案例：购物车会话存储

java 复制代码

@RestController
@RequestMapping("/cart")
public class CartController {

    @PostMapping("/add")
    public String addToCart(HttpSession session, @RequestParam String itemId) {
        List<String> cart = (List<String>) session.getAttribute("cart");
        if (cart == null) cart = new ArrayList<>();
        cart.add(itemId);
        session.setAttribute("cart", cart);
        return "Item added: " + itemId;
    }

    @GetMapping("/list")
    public List<String> getCart(HttpSession session) {
        return (List<String>) session.getAttribute("cart");
    }
}

效果：

用户购物车数据存储在 Redis 中，跨节点访问保持一致。
高并发下仍能保证数据一致性和快速响应。

七、常见问题与解决方案

问题	原因	解决方案
Session 丢失	应用服务器重启	Redis 集中存储，Session 跨实例共享
会话过期过快	默认 TTL 太短	调整 `maxInactiveIntervalInSeconds` 或自定义过期策略
高并发写入压力大	热点 Session 频繁访问	本地缓存 + Redis，或者批量写入
数据安全问题	Session ID 明文传输	使用 HTTPS + Redis ACL/TLS

八、总结

通过 Redis 会话存储，Spring 应用可以：

实现 分布式共享 Session
支撑 高并发访问
自动过期，释放内存
保证 会话安全与可靠性

结合 Spring Session 和 Redis，配置简单、性能高，可满足现代 Web 系统对 高并发、分布式和安全性 的需求。