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Spring Boot 2 集成 Redis 集群详解

news 2025/8/10 5:31:37

Redis 集群提供高可用性和分布式存储能力，适用于大规模应用场景。在 Spring Boot 2 中集成 Redis 集群，可以通过 Spring Data Redis 实现高效的数据操作。以下是详细步骤，从环境准备到代码实现，确保结构清晰、易于操作。本指南基于 Spring Boot 2.x 版本（如 2.7.x）和 Redis 6.x 集群。

1. 前提条件

确保已安装并运行 Redis 集群（至少 3 个主节点和 3 个从节点，推荐使用 Redis 6+）。
创建 Spring Boot 2 项目（使用 Spring Initializr 或 IDE 如 IntelliJ IDEA）。
环境要求：
- Java 8+
- Maven 或 Gradle（本指南以 Maven 为例）
- Redis 集群节点信息（如节点地址：192.168.1.101:6379, 192.168.1.102:6379, 192.168.1.103:6379）

2. 添加依赖

在项目的 pom.xml 文件中添加 Spring Boot Starter Data Redis 依赖。这将自动引入 Redis 客户端（如 Lettuce，默认支持集群）。

<dependencies><!-- Spring Boot Starter Web (可选，但推荐用于完整项目) --><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><!-- Spring Data Redis 依赖 --><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId></dependency><!-- 连接池支持（推荐，提高性能） --><dependency><groupId>org.apache.commons</groupId><artifactId>commons-pool2</artifactId></dependency>
</dependencies>

3. 配置 Redis 集群

在 application.properties 或 application.yml 中配置 Redis 集群节点、密码（如有）和连接池。以下是 application.yml 示例（更易读）：

spring:redis:cluster:nodes: # 集群节点列表，格式为 host:port- 192.168.1.101:6379- 192.168.1.102:6380- 192.168.1.103:6381- 192.168.1.104:6382- 192.168.1.105:6383- 192.168.1.106:6384max-redirects: 3 # 最大重定向次数，处理节点故障password: your-redis-password # 如果 Redis 设置了密码lettuce:pool:max-active: 8 # 最大连接数max-idle: 8   # 最大空闲连接min-idle: 0   # 最小空闲连接max-wait: -1  # 最大等待时间（毫秒），-1 表示无限等待

关键参数说明：
- nodes: 指定所有集群节点地址。Spring Boot 会自动发现集群拓扑。
- max-redirects: 当请求重定向到其他节点时，允许的最大重试次数（推荐 3-5）。
- password: 如果 Redis 集群启用了认证，必须设置此参数。
- lettuce.pool: 配置连接池优化性能（避免频繁创建连接）。

4. 代码实现：使用 RedisTemplate

Spring Boot 自动配置 RedisTemplate，但需自定义以支持集群操作。创建一个配置类，并注入 RedisTemplate bean。

步骤 4.1: 创建配置类 在 src/main/java/com/example/demo/config 目录下创建 RedisConfig.java：

package com.example.demo.config;import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisClusterConfiguration;
import org.springframework.data.redis.connection.lettuce.LettuceConnectionFactory;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.serializer.GenericJackson2JsonRedisSerializer;
import org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer;@Configuration
public class RedisConfig {@Beanpublic LettuceConnectionFactory redisConnectionFactory() {// 自动从 application.yml 加载集群配置return new LettuceConnectionFactory(new RedisClusterConfiguration());}@Beanpublic RedisTemplate<String, Object> redisTemplate() {RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<>();template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory());// 设置序列化器：避免乱码template.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());template.setValueSerializer(new GenericJackson2JsonRedisSerializer());template.setHashKeySerializer(new StringRedisSerializer());template.setHashValueSerializer(new GenericJackson2JsonRedisSerializer());template.afterPropertiesSet(); // 初始化return template;}
}

说明：
- LettuceConnectionFactory: 使用 Lettuce 客户端，支持异步和集群。
- RedisTemplate: 泛型设置为 <String, Object>，方便存储各种数据类型。
- 序列化器：推荐 StringRedisSerializer 和 GenericJackson2JsonRedisSerializer，确保键值对可读。

步骤 4.2: 创建服务类操作 Redis 在 src/main/java/com/example/demo/service 目录下创建 RedisService.java：

package com.example.demo.service;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Service;@Service
public class RedisService {@Autowiredprivate RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;// 存储数据public void set(String key, Object value) {redisTemplate.opsForValue().set(key, value);}// 获取数据public Object get(String key) {return redisTemplate.opsForValue().get(key);}// 删除数据public Boolean delete(String key) {return redisTemplate.delete(key);}// 示例：存储哈希表public void setHash(String key, String field, Object value) {redisTemplate.opsForHash().put(key, field, value);}public Object getHash(String key, String field) {return redisTemplate.opsForHash().get(key, field);}
}

步骤 4.3: 在控制器中测试 在 src/main/java/com/example/demo/controller 目录下创建 RedisController.java：

package com.example.demo.controller;import com.example.demo.service.RedisService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;@RestController
@RequestMapping("/redis")
public class RedisController {@Autowiredprivate RedisService redisService;@GetMapping("/set")public String setValue() {redisService.set("testKey", "Hello Redis Cluster!");return "Value set successfully";}@GetMapping("/get")public Object getValue() {return redisService.get("testKey");}@GetMapping("/hash")public String setHash() {redisService.setHash("user:1", "name", "Alice");return "Hash set successfully";}
}

5. 测试 Redis 集群集成

启动应用：运行 Spring Boot 主类（如 DemoApplication.java），确保控制台无错误。
测试 API：
- 访问 http://localhost:8080/redis/set 设置数据。
- 访问 http://localhost:8080/redis/get 获取数据，应返回 "Hello Redis Cluster!"。
- 访问 http://localhost:8080/redis/hash 设置哈希表。
验证集群：
- 登录 Redis 任意节点，使用 redis-cli -c -h 192.168.1.101 -p 6379 命令。
- 执行 GET testKey 或 HGET user:1 name，检查数据是否一致。
故障测试：手动关闭一个 Redis 节点，Spring Boot 应自动重连到其他节点（查看日志确认）。

6. 常见问题与优化

问题 1: 连接超时或节点不可达
- 原因：网络问题或节点配置错误。
- 解决：检查 application.yml 中的节点地址是否准确，确保防火墙开放端口。
问题 2: 序列化错误（乱码）
- 原因：未配置序列化器。
- 解决：在 RedisConfig 中必须设置序列化器（如代码所示）。
问题 3: 性能瓶颈
- 优化：增加连接池大小（如 max-active: 16），或使用 @Cacheable 注解集成 Spring Cache。
安全建议：
- 启用 Redis 密码认证。
- 在生产环境中使用 SSL/TLS 加密连接（配置 spring.redis.ssl=true）。

总结

通过以上步骤，您已成功在 Spring Boot 2 中集成 Redis 集群。关键点包括正确配置集群节点、使用 LettuceConnectionFactory 处理连接、以及自定义 RedisTemplate 确保序列化。Redis 集群自动处理数据分片和故障转移，提升了应用的可靠性和扩展性。如果有更多需求（如事务处理或 pub/sub），可扩展 RedisService 类。建议参考 Spring Data Redis 文档进一步优化。

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