Redis 缓存基础数据类型详解

Redis 是一个高性能的键值存储系统，支持多种数据结构。以下是 Redis 支持的 5 种基础数据类型及其在 Spring 中的应用：

1. String（字符串）

特点：

• 最基本的数据类型，二进制安全

• 最大能存储 512MB

• 可用于缓存整数值、字符串或序列化对象

Spring 操作示例：

// 设置值
redisTemplate.opsForValue().set("user:1:name", "张三");
redisTemplate.opsForValue().set("site:visits", "1000");

// 获取值
String userName = redisTemplate.opsForValue().get("user:1:name");
Long visits = Long.parseLong(redisTemplate.opsForValue().get("site:visits"));

// 原子性操作
redisTemplate.opsForValue().increment("site:visits"); // 自增1
redisTemplate.opsForValue().decrement("product:1:stock"); // 自减1

2. Hash（哈希）

特点：

• 适合存储对象

• 每个 hash 可以存储 2³² - 1 个键值对

• 比 String 类型更节省内存（针对对象存储）

Spring 操作示例：

// 存储对象
Map<String, String> userMap = new HashMap<>();
userMap.put("name", "李四");
userMap.put("age", "28");
userMap.put("email", "lisi@example.com");
redisTemplate.opsForHash().putAll("user:2", userMap);

// 获取单个字段
String name = (String) redisTemplate.opsForHash().get("user:2", "name");

// 获取所有字段
Map<Object, Object> entries = redisTemplate.opsForHash().entries("user:2");

// 修改单个字段
redisTemplate.opsForHash().put("user:2", "age", "29");

3. List（列表）

特点：

• 有序的字符串列表

• 按照插入顺序排序

• 适合做消息队列、最新消息排行等

Spring 操作示例：

// 从左侧插入
redisTemplate.opsForList().leftPush("news:latest", "新闻1");
redisTemplate.opsForList().leftPushAll("news:latest", "新闻2", "新闻3");

// 获取范围
List<String> latestNews = redisTemplate.opsForList().range("news:latest", 0, 9);

// 从右侧弹出
String news = redisTemplate.opsForList().rightPop("news:latest");

// 获取列表长度
Long size = redisTemplate.opsForList().size("news:latest");

4. Set（集合）

特点：

• 无序的字符串集合

• 元素唯一不重复

• 支持交集、并集、差集等操作

Spring 操作示例：

// 添加元素
redisTemplate.opsForSet().add("user:1:follows", "user2", "user3", "user4");

// 获取所有成员
Set<String> follows = redisTemplate.opsForSet().members("user:1:follows");

// 判断是否成员
boolean isMember = redisTemplate.opsForSet().isMember("user:1:follows", "user2");

// 集合运算
Set<String> commonFollows = redisTemplate.opsForSet().intersect("user:1:follows", "user:2:follows");

5. ZSet（有序集合）

特点：

• 有序且不重复的集合

• 每个元素关联一个double类型的分数(score)

• 适合做排行榜、带权重的队列

Spring 操作示例：

java

// 添加元素
redisTemplate.opsForZSet().add("leaderboard", "player1", 100);
redisTemplate.opsForZSet().add("leaderboard", "player2", 85);

// 获取排名
Set<String> topPlayers = redisTemplate.opsForZSet().reverseRange("leaderboard", 0, 9);

// 获取分数
Double score = redisTemplate.opsForZSet().score("leaderboard", "player1");

// 增加分数
redisTemplate.opsForZSet().incrementScore("leaderboard", "player1", 10);

Spring 中 Redis 的配置

@Configuration
public class RedisConfig {
    
    @Bean
    public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory factory) {
        RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<>();
        template.setConnectionFactory(factory);
        
        // 使用Jackson2JsonRedisSerializer来序列化和反序列化redis的value值
        Jackson2JsonRedisSerializer<Object> serializer = new Jackson2JsonRedisSerializer<>(Object.class);
        ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
        mapper.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);
        mapper.activateDefaultTyping(mapper.getPolymorphicTypeValidator(), 
                                   ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);
        serializer.setObjectMapper(mapper);
        
        template.setValueSerializer(serializer);
        template.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        template.setHashKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        template.setHashValueSerializer(serializer);
        template.afterPropertiesSet();
        return template;
    }
}

实际应用场景

1. String：缓存单个对象、计数器、分布式锁

2. Hash：存储对象属性、购物车

3. List：消息队列、最新列表

4. Set：标签系统、共同好友

5. ZSet：排行榜、延迟队列

选择合适的数据类型可以显著提高Redis的性能和内存使用效率。