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Redis原理和应用以及整合SpringBoot+Vue

news 2025/7/17 12:23:41

Redis原理详解

Redis是一个基于内存的开源NoSQL数据库，核心机制围绕高效数据存储和访问设计：

‌核心数据结构‌：包括String、Hash、List、Set、ZSet等，内部采用动态编码优化内存使用（如ZSet用跳表或压缩列表），查询时间复杂度低至O(1)或O(log
n)，支持原子操作确保线程安全‌。
‌存储模型‌：默认16个数据库（编号0-15），通过SELECT切换；数据全内存存储，读写速度远高于磁盘数据库，同时支持RDB快照和AOF日志持久化机制防数据丢失‌。
‌网络架构‌：采用单线程Reactor模型处理I/O，避免上下文切换开销；用户空间与内核空间分离，通过非阻塞IO和事件驱动（如epoll）支撑高并发连接‌。
‌集群通信‌：分布式集群节点基于gossip协议交换元数据（如ping/pong消息），自动检测节点增删；数据分片通过哈希槽（hash
slot）管理，确保负载均衡和分区容错‌。
‌自平衡机制‌：主从复制中，主节点异步同步数据副本到从节点，利用复制积压缓冲区处理断线重连；读写分离提升并发能力，哨兵模式监控故障并自动切换主节点保障高可用‌。

Redis实战应用

Redis的多样化场景得益于高性能数据结构和管理机制：

‌缓存加速‌：存储热点数据（如网页内容、商品详情），优先从Redis读取减少数据库压力，响应延迟降至毫秒级，显著提升QPS‌。
‌会话管理‌：集中存储用户登录态和会话信息（如购物车状态），支持自动过期（TTL），简化Web应用的身份认证流程‌。
‌消息队列‌：利用List结构实现FIFO队列或发布订阅模式（Pub/Sub），处理异步任务（如邮件发送），避免系统耦合‌。
‌分布式锁‌：通过原子操作SETNX（Key不存在时写入）实现跨进程锁，结合过期时间防止死锁，适用于秒杀或资源争抢场景‌。
‌排行榜与统计‌：ZSet有序集合存储分数和排名，实时更新玩家榜单或商品热度；INCR命令实现原子计数器，用于访问量统计‌。
‌地理位置服务‌：Geo数据结构高效计算距离和范围查询，支撑打车匹配或兴趣点推荐‌。
‌高并发优化‌：主从架构

1. 后端SpringBoot实现

Redis配置
在application.properties中配置Redis连接参数（主机、端口、密码等），Spring Data Redis会自动创建RedisTemplate实例。
```
spring.redis.host=127.0.0.1
spring.redis.port=6379
```

Service层逻辑
通过RedisTemplate操作Redis数据，支持字符串、哈希、列表等结构：

@Service
public class RedisService {@Autowiredprivate RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;// 增/改public void set(String key, Object value) {redisTemplate.opsForValue().set(key, value);}// 删public Boolean delete(String key) {return redisTemplate.delete(key);}// 查public Object get(String key) {return redisTemplate.opsForValue().get(key);}
}

RESTful接口
提供增删改查API供前端调用，使用@RestController返回JSON数据：

@RestController
@RequestMapping("/api/redis")
public class RedisController {@Autowiredprivate RedisService redisService;@PostMappingpublic String save(@RequestBody Map<String, Object> data) {redisService.set(data.get("key").toString(), data.get("value"));return "Success";}@DeleteMapping("/{key}")public String delete(@PathVariable String key) {redisService.delete(key);return "Deleted";}
}

2. 前端Vue实现

Axios请求封装
创建axios实例统一处理请求，配置基础URL和拦截器：

import axios from 'axios';
const service = axios.create({baseURL: 'http://localhost:8080/api/redis',timeout: 5000
});

页面组件开发
使用Element UI表单和表格组件，绑定数据并调用接口：

<template><div><el-input v-model="form.key" placeholder="Key"></el-input><el-button @click="handleSave">保存</el-button><el-table :data="tableData"><el-table-column prop="key" label="Key"></el-table-column></el-table></div>
</template><script>
export default {methods: {handleSave() {service.post('/', this.form).then(response => {this.$message.success('操作成功');});}}
}
</script>